клапан байпас что это такое
Байпас и его использование в отопительных системах
Отправим материал на почту
Слово «байпас» пришло к нам с английского языка (bypass) и переводится, как «обход». Например, байпас для циркуляционного насоса – это не что иное, как резервный или основной путь для обратного движения теплоносителя при выключенном двигателе. Эту функцию может выполнять либо сама обратка, либо дополнительная обходная труба вокруг насоса подкачки. Такая конструкция (принцип) также используется в газовых и жидкостных трубопроводах, в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в электронных приборах.
Для чего нужен байпас в отопительных контурах
Чаще всего байпас на радиатор отопления или, как его ещё называют, перемычка на батарее, устанавливается в однотрубных системах. Но это далеко не единственное его применение для отопительных контуров. Можно сказать, что такая конструкция применима в тех местах, где требуется обойти основную схему.
Врезка байпаса может понадобиться:
Дополнительные циркуляционные насосы
Циркуляционный насос (далее в тексте ЦН), как правило, устанавливается на трубе возврата теплоносителя (обратке). Классическое место врезки байпаса с установленным насосом находится в непосредственной близости у газового, электрического, дизельного, твердотопливного котла, но это не может быть правилом. К примеру, для двухэтажного дома может не хватать мощности интегрированного или околокотельного ЦН и тогда его монтируют на втором этаже, чтобы обеспечить должный подъём воды. Кроме того, ЦН может врезаться в удаленном крыле здания, чтобы обеспечить равномерную циркуляцию жидкости по всему трубопроводу.
Примечание! Материал в узле может быть разным. Например, в доме, где уже давно смонтирован стальной отопительный контур, возникла потребность в установке ЦН. В таком случае байпас для циркуляционного насоса можно делать не только из стали, но и из PPR (полипропилена) PN20 или PN25. Нужно только правильно подобрать Dy (внутренний диаметр), хотя в небольших системах позволительно (да и удобнее) ориентироваться на Dn (наружный диаметр).
Сборка и монтаж
Если вас интересует автоматический байпас, то это из области фантастики: полый профиль или bypass нельзя автоматизировать, так как это всего лишь кусок металла (сталь, медь, латунь) или полипропилен. Если говорить об установке ЦН, то этот узел можно приобрести в магазине и на нем заранее предусмотрены патрубки для монтажа насоса. Если у вас металлический отопительный контур, то это очень удобно, но когда обвязка сделана из PPR, то этот узел придётся сваривать самостоятельно, впрочем, это не так уж и сложно.
Перед сборкой придётся решить, как вы будете паковать стыковочные узлы: фум-лентой или кабалкой. Старые сантехники времён СССР всегда ратуют за второй вариант, но многолетняя практика подсказывает, что оба материала прекрасно подходят для этой цели, к тому же фумка гораздо практичней в работе. Но, какому бы материалу вы ни отдали предпочтение, сантехническая паста «Унипак» никогда не будет лишней – её подмазывают по ленте или пакле, чтобы гарантировать надёжность соединения (без протечек).
После полной сборки этого узла (обход и ЦН) обратите внимание, в какую сторону указывает стрелка на корпусе насоса (её хорошо видно на верхней фотографии). Она должна указывать направление потока теплоносителя и, так как установка делается на обратку, то это будет «на котёл». Запомните эту важную мелочь и тогда турбинные лопасти будут вращаться в режиме всасывания, а именно такой вариант и будет правильным.
Отступив от котла не менее полуметра, нужно разметить трубу обратной подачи теплоносителя для врезки. Сделать это несложно: достаточно приставить ранее собранный узел и сделать отметки чертилкой или маркером. Затем строго по разметке болгаркой с обрезным диском ампутируют участок трубы. Если все было сделано без ошибок, то сборка на посадочное место станет впритык или её даже придётся забить молотком. Исключение составляет ситуация, когда монтаж делают при помощи американки и сгона – там вполне допустимы зазоры, но не более 0,5-3,0 мм.
На фотографии выше показан собранный узел – остаётся закачать в систему теплоноситель, включить насос в розетку и опробовать работу контура. Здесь обвод играет другую роль, нежели перемычка на батарее. Вода в нашем случае не сбрасывается: она может циркулировать по основному контуру в обычном режиме либо разгоняться турбинкой двигателя (работает на всасывание, изредка на подачу). Получается, что при выключенном ЦН обогрев системы будет менее интенсивным из-за низкой скорости движения теплоносителя.
Однотрубные системы
Байпас в системе отопления с моноконтуром обычно врезается для снижения теплопотерь: часть воды сбрасывается в основную трубу, не попадая в ребра радиатора, следовательно, жидкость меньше охлаждается при движении. Но этот вариант несёт в себе существенный недостаток: батарея не нагревается до желаемой температуры.
Самой эффективной однотрубной системой является «ленинградка», но там нежелательно монтирвать больше трёх-четырёх батарей – при увеличении количества все последующие радиаторы окажутся малоэффективными. Но такие конструкции не подходят для многоэтажек, поэтому там основная разводка имеет Ø 50-75 мм, а отводы и байпасы Ø 20-25 мм, то есть, в два-три раза меньше.
К сожалению, в многоэтажных домах отопительные системы не всегда соответствуют требованиям СНиП и ТУ (то ли проектировщики просчитались, то ли монтажники попались недобросовестные). Эта проблема знакома многим людям: в квартире холодно, а коммунальщики ничего не могут сделать. В таких случаях отчаявшиеся жильцы врезают кран на самом байпасе, чтобы перенаправить поток теплоносителя непосредственно через радиатор. Конечно, это не панацея, так как перекрытый байпас на радиаторе отопления принесёт пользу жителям данной квартиры, но принесёт ущерб соседу – к нему пойдёт более холодная вода. Отсюда можно сделать вывод: кран на байпасе – это экстренная мера, от неё лучше отказаться при первой возможности.
Примечание: на вопрос «нужен ли байпас для двухтрубных систем отопления», ответ однозначно будет отрицательным. В таких конструкциях сброс жидкости в обратку происходит непосредственно через радиатор.
Смешанные системы отопления
Чтобы разобраться, для чего нужен байпас в системе отопления при совмещении радиаторов (2) с водяным тёплым полом (3), нужно понять, как это работает. Итак, из одного котла (1) теплоноситель поступает по двум направлениям, но для крыла №2 всегда потребуется более высокая температура, нежели для крыла №3. Так будет всегда, вне зависимости от типа котла и его мощности.
Чтобы в трубу подачи (A) по направлению №2 поступала более горячая вода, чем на коллектор (4), туда врезается автоматический трехходовой клапан (5). На схеме указаны температурные режимы 70°C и 50°C, поэтому от них мы и будем отталкиваться (выбор режима можно менять по вашим предпочтениям).
Теперь посмотрите на схему работы трёхходового клапана, расположенную выше (там же и схема байпаса) и будем отталкиваться от указанного выше температурного режима. Вы задаёте на котле температуру 70°C, а на терморегуляторе клапана 50°C, но понизить нагрев этот прибор не может. Теплоноситель от котла поступает именно с таким показателем, проходя через клапан, систему тёплого пола и возвращаясь по обратке, но при этом жидкость также попадает в перемычку, контактируя с электронным датчиком термоголовки.
Как только жидкость в системе тёплого пола нагреется выше 50°C, датчик сработает и перекроет клапан, сбрасывая горячую воду в обратку, минуя крыло №3. То есть, схема установки байпаса останется такой же, но стрелка возле него будет указывать в противоположном направлении. Когда температура теплоносителя в крыле №3 опустится ниже 50°C, датчик термоголовки подаст сигнал, трёхходовой клапан переключится, и байпас будет работать в прежнем направлении (на сброс воды). Цикл повторяется постоянно.
Поэтому автоматических байпасов не существует, так как это просто обходная труба и не более того. Кроме того, трёхходовой клапан можно заменить трёхходовым краном, только перенаправлять поток придётся вручную. Чтобы как-то упростить себе жизнь и избавиться от круглосуточного контроля этого механизма, его попросту устанавливают в полуоткрытом положении. Так байпас на обвязке котла будет задействован постоянно: часть горячей воды пойдет по контуру тёплого пола, а часть сбросится в обратку, тем самым понизив температуру в крыле №3 по сравнению с крылом №2.
Сушилка
А зачем нужен байпас в системе отопления у полотенцесушителя, который в 99% случаев монтируют в ванной комнате? Представьте себе такую ситуацию: маленький совместный санузел площадью 2,7 м2 в доме хрущевского типа, где отопление сделано правильно и жильцы никогда не жалуются на холод (бывает и такое). Так как система в таких зданиях всегда имеет однотрубный контур, то изначально в качестве полотенцесушителя там просто был вварен регистр из трубы большего диаметра (обычно это Ø 50-60 мм при стояке Ø 25 мм).
Продолжаем разбирать ситуацию дальше: хозяева делают ремонт и, вполне естественно, вырезают этот безобразный кусок трубы, который зачастую уже имеет протечки, и тем самым разрывают контур системы. Для жилого повешения площадью 2,7 м2 достаточно отопителя мощностью 270 W, но для санузла вполне хватит и 100 W, так как эта комнатка не граничит с улицей плюс горячий стояк.
Наши люди даже не задумываются над какими-то расчётами отопления для ванной: главное, чтобы прибор был оригинальным, блестящим и большим. Если этот обогреватель будет, к примеру, 200 W, то там будет самая настоящая жара и без байпаса в систему отопления никак не обойтись. В данном случае эту перемычку лучше всего сделать из полипропилена PPR-25 PN20 или PN25 – она почти не будет греться, зато превосходно выполнит функцию обхода для сброса воды.
Кто-то, возможно, усомнится, что в ванной может быть жарко, но все опасения такого человека можно легко развеять, если на байпас для системы отопления врезать шаровый кран (см. фото вверху). Такой ход позволит выполнить, как минимум, три функции:
Примечание: порой в поисковики вбивают запрос «байпас с обратным клапаном», не понимая, что такого устройства не существует. Регулировка сброса воды осуществляется либо трёхходовым клапаном, либо проходным/трёхходовым шаровым краном.
Заключение
Почему-то в представлении многих людей bypass представляется как циркуляционный насос с какими-то дополнительными трубками, сгонами и гайками, но это всего лишь широко распространённое заблуждение. Ведь байпас врезают на батарею отопления и полотенцесушители, а не только у источника обогрева (котла). В сантехнике это всего лишь обходная труба, и не более того.
Схема и устройство байпаса, особенности установки
С помощью байпаса в системе газопровода и отопления частного дома устанавливают все основные элементы. Эта простая конструкция может облегчить ремонт и профилактическое обслуживание подключаемых к основной магистрали коммуникационных устройств, а также увеличивает экономичность и эффективность отопительной системы. Этот элемент в виде куска трубы позволяет решать различные задачи и поэтому является немаловажной частью любой схемы.
Байпасный обвод — это труба, служащая для прохождения теплового носителя в обход конкретного участка системы отопления или параллельно ей.
Как правило, в этом месте находится какое-то коммуникационное устройство. Один конец обходящей трубы в системе отопления подсоединяют к подходящему патрубку, другой — к выводящему.
Между обводной трубой и входным патрубком огибаемого устройства необходимо врезать запорную арматуру. Она дает возможность полностью направить поток теплового носителя по альтернативному трубопроводу или отрегулировать объем поступающей воды.
Чтобы появилась возможность полностью отключить оборудование, запорную арматуру устанавливают и на отводящей трубе — между байпасом и выходным отверстием устройства.
Байпас нужен в системе отопления. Установка этого устройства дает множество преимуществ:
Запорную арматуру необходимо монтировать не только на входящем и выходящем патрубке, но и непосредственно на байпасе в системе водоснабжения. С учетом типа применяемого оборудования отличают несколько разновидностей обводных труб:
Все виды байпасов имеют определенные особенности использования и конструкцию.
Неуправляемая установка байпаса в системе отопления представляет собой простую обводную трубу без дополнительных устройств. Просвет трубопровода все время открыт, и поток воды происходит в неуправляемом режиме. Эти байпасы чаще всего используются во время подключения батарей.
Во время проектирования отопительной системы необходимо учесть, что теплоноситель будет проходить с минимальным гидравлическим сопротивлением. Потому проходное сечение нерегулируемой обводной трубы, которая установлена вертикально, обязано быть меньше, в отличие от диаметра главной магистрали. В противном случае под воздействием силы тяжести тепловой носитель начнет уходить в находящийся ближе байпас.
Горизонтальная схема работает по другим принципам. Горячий теплоноситель стремится кверху, поскольку у него меньшая удельная плотность. Потому байпас при нижней разводке, как правило, устанавливают равным по сечению с главной трубой магистрали, а выходящий к батарее патрубок — меньшим.
Уменьшенное сечение входящей трубы батареи повышает напор теплоносителя, это способствует равномерной циркуляции жидкости по контуру.
Обводная труба с шаровым краном называется ручным байпасом. Этот кран является идеальным для обходного маршрута теплоносителя, так как в открытом положении он не снижает внутренний диаметр труб.
Соответственно, не создает сопротивление для протекающей воды. Использование запорного механизма дает возможность контролировать объем жидкости, которая проходит через обход. В случае если кран закрыть, то весь поток теплового носителя пойдет по главной магистрали.
Необходимо не забывать, что у рабочих элементов этих кранов существует свойство прикипать, если долго не пользоваться оборудованием. Потому кран необходимо регулярно проворачивать, даже если это не нужно.
Сфера использования ручных байпасов в системе обогрева — обвязка циркуляционных насосов и подсоединение батарей в однотрубном контуре.
Используется этот байпас для циркуляционного насоса. Электрический насос монтируется в систему для повышения скорости передвижения воды, это снижает тепловые потери, обеспечивает равномерный обогрев помещений, повышает общее КПД.
Направление потока теплоносителя в автоматической насосной обвязке производится без участия человека. Во время работы насоса вода проходит через него, а байпас закрывается.
В случае если насос останавливается, в результате выхода из строя или отключения электричества, то вода начинает проходить через байпас. Крыльчатка устройства ограничивает либо закрывает передвижение теплоносителя.
Автоматические байпасы могут быть нескольких типов:
В последнем случае в обводную трубу устанавливают обратный клапан, создающий минимальное сопротивление и почти не препятствующий передвижению воды в самотечном режиме.
Во время включения насоса скорость потока повышается. Тепловой носитель из выходящей трубы проходит в магистраль и передвигается по обоим направлениям. Затем он проходит беспрепятственно по контуру, а во время передвижения назад упирается в обратный клапан.
Так как давление у выходящего патрубка больше в отличие от входящего, шарик прижимается к седлу и закрывает просвет трубопровода. К минусам клапанного байпаса относится чувствительность к качеству воды. При попадании грязи это приводит к его поломке.
Инжекционный байпас работает по принципу гидроэлеватора. В магистраль большого сечения подключается насос с меньшим диаметром на выходе в трубопровод. Во время включения насоса часть потока попадает в диффузор входящего патрубка, проходит через это устройство, получая ускорение.
Выходящий патрубок имеет маленькое сужение, представляющее сопло, через которое теплоноситель под напором попадает в магистраль с высокой скоростью. Сзади среза входящего патрубка создается разряжение. Благодаря этому затягивается вода из байпаса. Так весь поток с ускорением проходит далее по магистрали. Это направленное движение воды не допускает появление обратного потока.
Главное предназначение байпаса — сохранить и правильно направить циркуляцию теплоносителя в отопительной системе при замене насоса или отключении электроэнергии.
Любое устройство, которое подключено с помощью байпаса, можно снять с основной магистрали обычным закрытием входящего и выходящего крана. После этой процедуры весь поток воды начнет проходить по обходной трубе.
Устройство, которое отключено от магистрали, можно легко отремонтировать или произвести необходимое обслуживание. Причем не потребуется отключать всю систему или сливать полностью воду.
В системе частного отопления обходные трубы используют в таких случаях:
С учетом места использования подключение байпаса своими руками имеет определенные особенности.
Подсоединение батарей с помощью байпаса производят лишь в однотрубной схеме подключения. Для коллекторной и двухтрубной разводки врезка обходных труб не имеет смысла. Радиаторы в этом случае подсоединены параллельно и к каждому подходит теплоноситель одинаковой температуры из основной магистрали. Поломка одного из контуров отопления при установке запорной арматуры, не повлияет на работу всей системы.
При однотрубной схеме в результате последовательного подсоединения батарей вода охлаждается с учетом прохождения по контуру. Чем больше теплоотдача радиатора, тем холодней будет теплоноситель на выходе.
Если в однотрубной схеме не находятся байпасы, то первая батарея заберет наибольшее количество тепла, а к последней пойдет уже холодная вода.
Подсоединять насос с помощью байпаса есть смысл лишь в системе, которая приспособлена под самотечное передвижение теплоносителя.
Должен быть монтирован коллектор, выполнены все требуемые уклоны и установлен трубопровод необходимого сечения. Насос в этой системе требуется для улучшения эффективности работы.
Если же отопительная система изначально задумывалась как принудительная, то во время отключения электроэнергии или выхода из строя насоса она не будет работать в любом случае. Вода не сможет циркулировать без перегоняющего оборудования. Потому при этой схеме разводки насос монтируют без байпаса — непосредственно на линии магистрали.
Основная особенность подсоединения насоса с помощью обвода — это возможность возникновения противотока в байпасе и появления замкнутого круга прохождения жидкости по контуру насос-байпас. Поэтому в обводном патрубке обязана находиться запорная арматура — обратный клапан.
Во время работы насоса это оборудование закрывает просвет трубы с байпасом. Если насос перестает работать, то обратный клапан открывается и начинается естественное передвижение жидкости.
Обводная труба во время организации теплых полов считается одним из элементов смесительного узла. Потому она устанавливается постоянно, и без нее обогрев пола не сможет нормально работать.
Жидкость в основной магистрали может доходить до 85 °C, а в контуре водяного пола — не более 50 °C. Для подготовки теплового носителя применяется смеситель с трехходовым клапаном, пропускающим только требуемый объем горячей воды.
Другой поток поступает в байпас, перемешивается с выходящей холодной жидкостью из коллектора и направляется далее по основному трубопроводу к котлу.
Монтаж байпасов различных видов в отопительную систему имеет определенные особенности. Во время подключения батарей отопления:
Установку байпаса на батареи можно производить как при обустройстве новой отопительной системы, так и во время модернизации уже находящейся. Для этого нужно подготовить патрубки необходимого сечения, запорную арматуру и 2 тройника.
На входящем патрубке можно установить один из нескольких вариантов оборудования:
На выходящий патрубок монтируется запорный или шаровой кран. Все части соединяются друг с другом с помощью сварки либо резьбы. Необходимо обеспечить герметичность соединений, после монтажа выполнить пробный пуск и устранить протечки.
Во время подсоединения насоса, как правило, байпас является частью главной магистрали. Так как он обеспечивает прохождение воды в естественном режиме, то запрещается сужать его внутреннее сечение.
Для установки удобней всего купить готовый насосный узел требуемой конфигурации. Это позволит правильно расположить все элементы и обеспечит надежность стыков.
Довольно простое инженерное устройство — байпас — дает возможность сделать отопительную систему более эффективной и добиться необходимого теплового режима в доме или квартире. Выход из строя отдельных частей основной магистрали или отключение электроэнергии не доставит значительных проблем. Горячая вода будет циркулировать, а в помещениях будет постоянно тепло.