Zpětný ventil pro vytápění: činnost, typy, výhody a nevýhody + schéma montáže

Standardní topný systém zahrnuje mnoho prvků. Každý z nich plní svůj vlastní úkol, díky čemuž konstrukce pracuje spolehlivě a přesně. Jedním z takových prvků je zpětný ventil pro vytápění, který řídí průtok topného média.

Seznámíme Vás se všemi druhy zpětných ventilů používaných v dnešní době při organizaci topných okruhů. V námi předloženém článku jsou podrobně popsány jejich konstrukční vlastnosti a uvedeny technické parametry. Samostatní mistři u nás najdou montážní návody a cenné rady.

K čemu slouží zpětný ventil?

Během provozu uvnitř topného systému vzniká hydraulický tlak, který může být v různých jeho částech odlišný. Příčiny tohoto jevu jsou různé.

Nejčastěji je to nerovnoměrné ochlazování topného média, chyby v návrhu a montáži systému nebo jeho proražení. Výsledek je vždy stejný: směr hlavního proudění kapaliny se změní a otočí se opačným směrem.

To může vést k velmi vážným důsledkům, včetně selhání kotle nebo dokonce celého systému, což si v budoucnu vyžádá značné náklady na opravu.

Z tohoto důvodu odborníci důrazně doporučují instalovat zpětný ventil. Zařízení je schopno propouštět kapalinu pouze jedním směrem. Při výskytu zpětného toku se aktivuje uzavírací mechanismus a otvor se stane neprůchodným pro topné médium.

Tím pádem je zařízení schopno řídit průtok kapaliny a propouštět jej pouze jedním směrem.

Princip činnosti zpětného ventilu je velmi jednoduchý. Propouští kapalné topné médium v daném směru a uzavírá cestu, když se pokouší pohybovat opačným směrem.

Pro normální provoz systému je třeba, aby zařízení nevytvářelo dodatečný tlak a bez překážek propouštělo topné médium směřující k radiátorům topné médium. Proto je velmi důležité správně vybrat výrobek.

Druhy zpětného ventilu

Ačkoli všechna zařízení tohoto typu plní jeden úkol, mají konstrukční a tudíž i provozní odlišnosti. Podrobněji se podíváme na každý z těchto druhů.

Zařízení diskového typu

Charakteristickým rysem výrobku je přítomnost kotoučového uzávěru. Jedná se o plastový nebo kovový prvek, jehož rozměry mu umožňují zcela uzavřít průtok teplonosného média, pokud začne proudit opačným směrem.

Kotouč je spojen s ocelovou pružinou. Při přímém pohybu kapaliny je stlačená. Při změně směru se napřímí a posune kotouč z místa, čímž uzavře potrubí.

Konstrukce ventilu zahrnuje také těsnicí těsnění, které umožňuje uzavíracímu mechanismu co nejtěsněji dosednout na sedlo. Proto je u funkčních zařízení vyloučen únik.

Kotoučová zařízení jsou široce používána při instalaci domácích topných systémů, protože mají významné výhody:

1. Kompaktnost. Rozměry výrobků a jejich hmotnost jsou malé, což umožňuje instalaci na jakékoli systémy.
2. Zařízení nevyžaduje pravidelnou technickou údržbu.
3. Cena zařízení je nízká.

Z významných nedostatků je třeba zmínit neopravitelnost. Proto se vadné ventily okamžitě vyměňují za nové.

Významným nedostatkem kotoučových zařízení je značný hydraulický odpor. Na schématu je dobře vidět, jak vzniká. Kapalina musí překonávat překážku v podobě uzavíracího kotouče.

A další nevýhoda – značný hydraulický odpor vytvářený zařízením. Pro některé systémy, například s geotermálním tepelným čerpadlem, to může být kritické. Postupem času se kotoučový uzávěr pokryje vrstvou minerálních usazenin, což vede k poruše zařízení.

Standardní kotoučové ventily při zavírání vytvářejí určité rázové zatížení. Na jejich funkčnosti a technickém stavu se to nijak neprojeví, ale v systému vzniká hydraulický ráz. Což je pro něj nežádoucí.

Této nevýhody jsou zbavena kotoučová zařízení s přídavným mechanismem, který umožňuje otvor uzavírat maximálně plynule. Jejich cena je vyšší než u standardních analogů.

Kulové zpětné ventily

Jako uzávěr v zařízeních tohoto typu se používá kovová koule. Vyrábí se z hliníku, oceli a dalších kovů. Pro prodloužení životnosti je prvek pokryt vrstvou pryže.

Takový uzávěr funguje následovně: když teplonosné médium prochází tělesem zařízení požadovaným směrem, nadzvedne kuličku, která se pohybuje do horního oddílu ventilu.

Ventil kulového typu vykazuje minimální hydraulický odpor, proto je široce používán v nejrůznějších topných systémech. Další plus – dlouhá životnost.

Jakmile se změní směr pohybu nebo se proud zastaví, koule okamžitě klesne a uzavře trubku. Tím pádem je pohyb kapaliny v opačném směru nemožný.

K přednostem těchto ventilů patří:

• spolehlivost – konstrukce neobsahuje třecí ani pohyblivé systémy, což výrazně snižuje možnost poruchy a umožňuje provoz v libovolné poloze;
• udržovatelnost – horní část tělesa ventilu je vybavena odnímatelným víkem, které zajišťuje snadný přístup k vnitřní části konstrukce;
• nízký hydraulický odpor.

Při zvažování nevýhod je třeba zmínit poměrně velký pracovní průměr. Z tohoto důvodu je nelze použít v domovních potrubích malých průřezů.

Kulové ventily jsou při instalaci náročné, což je dáno konstrukčními vlastnostmi. Při horizontální montáži se musí umístit víkem nahoru, jinak se uzávěr nezvedne, aby propustil proud vody. Ze stejných důvodů je při vertikální instalaci nutné pečlivě dbát na to, aby kapalina proudila přísně vzhůru.

Kulové ventily nebudou správně fungovat ani v potrubích s nízkým tlakem, protože minimální hodnota, při které se koule uzavírající průchozí otvor zvedne, je obvykle 25 barů.

Klapkový typ uzávěru

Uzávěrem pro ventil tohoto typu je tenký ocelový plech. Je upevněn na konstrukci s klouby, která mu umožňuje pohyb.

Klapkový zpětný ventil dvoukřídlého typu je velmi spolehlivý, snese velký tlak. Zároveň však vytváří značný hydraulický odpor, protože otočná osa křídel je umístěna přímo ve středu průchozího otvoru.

Rozlišujeme dva typy klapkových zařízení. Jednokřídlé neboli otočné jsou vybaveny jedním plechem, který se může otáčet kolem osy.

Když teplonosné médium proudí požadovaným směrem, zvedá křídlo, čímž otevírá průchozí otvor. Při změně směru proudění plech klesá. Toho lze dosáhnout s pomocí pružiny i bez ní.

Dvoukřídlé ventily jsou konstruovány poněkud odlišně. Mají dva uzavírací plechy upevněné na otočné ose a umístěné ve středu průchozího otvoru.

Teplonosné médium pohybující se v topném okruhu otevírá obě křídla dvoukřídlého zpětného ventilu, a při změně směru jeho pohybu pružiny zaklapnou plechy.

Za výhody použití těchto ventilů se považují:

• některé modely gravitačních ventilů mohou pracovat bez pružin, což umožňuje jejich použití v samospádových systémech;
• relativně nízká cena zařízení.

Z nedostatků je třeba zmínit poměrně vysoký hydraulický odpor. To platí zejména pro dvoukřídlé modely – osa otáčení je umístěna přímo uprostřed průchozího otvoru, což představuje značnou překážku pro pohybující se kapalinu.

Z tohoto důvodu se dvoukřídlé ventily používají výhradně v systémech s vysokým tlakem.

Zařízení zdvižného typu

Zvedací ventily jsou vybaveny šoupátkem, které se může volně pohybovat vzhledem k vertikálně umístěné ose. Na průchozím otvoru je umístěno sedlo, kde je šoupátko umístěno.

Při přívodu kapaliny tlaková síla zvedá uzávěr a ten se pohybuje podél osy, čímž otevírá otvor pro pohyb teplonosné látky. Jakmile tlak proudění zeslábne nebo změní svůj směr, šoupátko klesne do sedla.

Zvedací zpětný ventil se instaluje pouze vertikálně. Jinak tlak kapalného teplonosného média nebude dostatečný ke zvednutí uzavíracího mechanismu

Za výhody těchto zařízení jsou považovány:

1. Spolehlivost. Zařízení má poměrně jednoduchou konstrukci, což mu umožňuje pracovat s minimálním rizikem poruchy.
2. Nízká citlivost na kvalitu teplonosné látky.
3. Možnost provádění oprav. K tomu je v horní části těla zařízení umístěn odnímatelný kryt.

Z nedostatků je třeba zmínit omezení při instalaci. Vzhledem ke konstrukčním zvláštnostem je lze montovat pouze v přísně vertikální poloze.

Pravidla výběru uzavíracího zařízení

Výběr zpětného ventilu určeného pro otopný systém je zodpovědný úkol. Pokud jsou znalosti v této oblasti minimální, je nejlepší obrátit se na odborníky. To zaručí, že nový topný systém bude funkční a bezpečný.

Je třeba vědět, že bez ohledu na svůj typ se všechny zpětné ventily liší způsobem připojení k potrubí.

Spojkové zpětné ventily jsou velmi jednoduché na montáž. Avšak závitové spojení nemůže vydržet velký tlak, proto mají omezení v použití.

Spojková zařízení jsou vybavena spojovací závitovou jednotkou, což výrazně usnadňuje jejich připojení k potrubí. Nejčastěji jsou touto jednotkou vybaveny kotoučové ventily určené pro instalaci v autonomních topných systémech bytu nebo rodinného domu. Jejich charakteristickým rysem je malý průměr. Nejčastěji není větší než DN-50.

Přírubové výrobky představují konstrukci sestavenou na základě součásti s otvory pro upevnění. Pomocí nich je spojena s hlavním potrubím. Přírubové spojení je mnohem pevnější než závitové.

Z tohoto důvodu se přírubové ventily široce používají při budování potrubí velkého průměru. Nejvíce žádaná jsou zařízení kulového typu.

Mezipřírubová zařízení jsou určena pro instalaci mezi dvě příruby potrubí. Vyznačují se nízkou hmotností a kompaktností. Velmi často se v mezipřírubovém provedení vyrábějí obě varianty klapek lamelového typu.

V prodeji lze najít zpětné ventily, které se instalují svařováním. Tato varianta může být použita například při budování topení z polypropylenových trubek.

Zpětné ventily přírubového typu se spolehlivě připevňují k potrubí. Toto spojení vydrží vysoký tlak, což umožňuje použití zařízení v centralizovaných potrubích.

Dalším důležitým kritériem výběru je materiál, ze kterého je zařízení vyrobeno. Může to být nerezová ocel. Tato varianta je považována za optimální pro potrubí o průměru menším než 0,04 m.

Kov není prakticky náchylný ke korozi, je schopen vydržet zatížení až 10 atm. To umožňuje ventilu pracovat v systému bezporuchově a velmi dlouho, avšak jeho cena je poměrně vysoká. Nižší cenu mají mosazné uzávěry. Jsou náchylné ke korozi, ale tento proces probíhá velmi pomalu, což výrazně prodlužuje životnost.

Jejich mechanická pevnost je však mnohem nižší než u nerezové oceli. Nicméně zatížení vznikající v domácí síti snášejí poměrně snadno. Nejsilnější ventily se vyrábějí z litiny – úspěšně zvládají kritické hodnoty tlaku, mají značné rozměry a impozantní hmotnost.

Vzhledem k výrobním specifikům mohou být z litiny vyrobeny pouze tělesa součástí o průměru větším než 40 mm. Z tohoto důvodu se pro budování autonomních topných systémů používají velmi zřídka.

Je žádoucí, aby nejen těleso, ale i všechny vnitřní prvky zpětného ventilu byly vyrobeny z kovu. Plast má obvykle nižší pevnost, což může vést k předčasnému selhání součásti.

Při výběru zpětného ventilu je třeba pamatovat na ještě jedno pravidlo – jeho průměr musí přesně odpovídat parametrům průchozího otvoru. Je velmi důležité, aby pracovní tlak systému nepřekračoval maximální provozní hodnoty stanovené výrobcem vybraného modelu.

Varianty pracovních schémat zapojení

Topné systémy se vyznačují velkou rozmanitostí a zpětný ventil není zdaleka ve všech povinný. Podíváme se na několik případů, kdy je jeho montáž nezbytná. Především, zpětný ventil se povinně instaluje na každý z jednotlivých okruhů v uzavřeném schématu za předpokladu, že jsou vybaveny oběhovými čerpadly.

Někteří kutilové důrazně doporučují instalovat pružinový zpětný ventil před vstupní hrdlo jediného oběhového čerpadla v jednookruhovém systému. Svou radu odůvodňují tím, že tak lze čerpací zařízení chránit před vodními rázy.

To v žádném případě neodpovídá skutečnosti. Zaprvé, montáž zpětného ventilu v jednookruhovém systému je stěží opodstatněná. Zadruhé, vždy se instaluje za oběhové čerpadlo, jinak použití zařízení ztrácí veškerý smysl.

Pokud jsou do schématu vytápění zahrnuty dva nebo více kotlů, je vznik parazitních proudů nevyhnutelný. Proto je připojení zpětného ventilem povinné.

Pro víceokruhové systémy je přítomnost zpětného ventilu životně nezbytná. Například když se pro vytápění používají dva kotle, elektrický a na tuhá paliva, nebo jakékoli jiné.

Při vypnutí jednoho z oběhových čerpadel se tlak v potrubí nevyhnutelně změní a objeví se takzvaný parazitní proud, který se bude pohybovat po malém okruhu, což hrozí nepříjemnostmi. Zde se bez uzavírací armatury neobejdeme.

Podobná situace nastává i při použití nepřímotopného bojleru. Zejména pokud má zařízení vlastní čerpadlo, a chybí zásobník, hydraulický oddělovač nebo rozdělovací hřeben.

I zde je vysoká pravděpodobnost vzniku parazitního proudu, k jehož odříznutí je zapotřebí zpětný ventil, používaný právě pro vybudování větve s bojlerem.

Použití uzavírací armatury je povinné i v systémech s bypassem. Tato schémata se obvykle používají při přestavbě systému s gravitační cirkulací kapaliny na nucený oběh.

V tomto případě se ventil instaluje na bypass paralelně k oběhovému čerpadlovému zařízení. Předpokládá se, že hlavním provozním režimem bude nucený oběh. Ale při vypnutí čerpadla kvůli výpadku elektřiny nebo poruše systém automaticky přejde na přirozenou cirkulaci.

Při budování bypassových uzlů pro topné systémy se použití zpětných ventilů považuje za povinné. Na obrázku je uvedena jedna z možných variant připojení bypassu.

To proběhne následovně: čerpadlo přestane dodávat teplonosné médium, akční člen zpětného ventilu přestane být vystaven tlaku a uzavře se.

Poté se obnoví konvekční pohyb kapaliny v hlavním potrubí. Tento proces bude trvat, dokud nezačne fungovat čerpadlo. Kromě toho odborníci doporučují instalovat zpětný ventil i na přívodní potrubí. Není to povinné, ale velmi žádoucí, protože to zabraňuje vyprázdnění topného systému z nejrůznějších důvodů.

Například majitel otevřel kohoutek na přívodním potrubí, aby zvýšil tlak v systému. Pokud je v důsledku nepříznivé shody okolností v tu chvíli přerušeno zásobování vodou, topné médium jednoduše vytlačí zbytky studené vody a odejde do potrubí. Výsledkem je, že topný systém zůstane bez kapaliny, tlak v něm prudce klesne a kotel se zastaví.

Ve výše popsaných schématech je důležité používat správně zvolené ventily. K odříznutí parazitních toků mezi sousedními okruhy je vhodné instalovat kotoučová nebo lamelová zařízení. Hydraulický odpor bude u poslední varianty menší, což je třeba zohlednit při výběru.

V topných systémech s přirozenou cirkulací topného média není použití pružinových zpětných ventilů vhodné. Zde mohou být instalována pouze lamelová otočná zařízení.

Pro uspořádání bypassového uzlu je vhodnější zvolit kulový ventil. Je to proto, že poskytuje téměř nulový odpor. Na přívodní potrubí lze nainstalovat kotoučový ventil. Měl by to být model určený pro poměrně vysoký pracovní tlak.

Zpětný ventil tak nemusí být instalován ve všech topných systémech. Je povinně používán při zařizování bypassů všech typů pro kotle a radiátory, stejně jako v místech větvení potrubí.

Nuance správné montáže

Během montáže uzavíracích armatur je třeba bezpodmínečně dodržovat několik pravidel:

1. Ventil se instaluje přísně ve směru proudění topného média. Aby nedošlo k chybě, je na tělese výrobku povinně vyznačena šipka označující pracovní směr.
2. Pro utěsnění spojů lze použít paronitová těsnění, za předpokladu, že nezmenší průměr průchozího otvoru. Jinak bude ventil vyvíjet větší hydraulický tlak, než bylo plánováno.
3. Zařízení musí být instalováno tak, aby ostatní prvky topného systému nevyvíjely na jeho těleso dodatečný tlak.
4. Před zpětný ventil je velmi žádoucí umístit síťku pro hrubé čištění. Tím se zabrání vniknutí pevných částic do uzavíracího mechanismu, což by mohlo vést k porušení těsnosti zařízení v uzavřeném stavu.

Ještě jeden důležitý bod: před montáží je třeba se znovu ujistit, že je ventil správně vybrán.

Například pro systémy s nuceným oběhem je vhodný jakýkoli typ zařízení, ale pro gravitační systémy pouze otočný lamelový bez pružiny. Protože teplonosné médium pohybující se samospádem nezvládne odpor pružiny.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Kde je nutné použít zpětné ventily:

Video #2. Jak správně vybrat uzavírací armatury pro gravitační topný systém:

Video #3. Jak zařídit doplňování topení se zpětným ventilem:

Zpětný ventil je nezbytným prvkem složitých topných systémů. U schémat s jedním okruhem obvykle není potřeba, leda pro zařízení doplňovacího potrubí. Pokud se však systém zkomplikuje připojením druhého kotle, bojleru nebo podlahového topení, bez zařízení se neobejdete.

Je důležité správně vybrat a nainstalovat zpětný ventil. To zaručuje bezporuchový dlouhodobý provoz celého topného systému.

Chcete se podělit o to, jak se zlepšil provoz vašeho topného systému po instalaci zpětného ventilu? Máte informace k tématu článku, které by byly užitečné pro návštěvníky webu? Napište prosím komentáře do bloku níže, publikujte fotografie, pokládejte otázky.