Схема трехходового клапана для отопления с терморегулятором: классификация и особенности выбора

Зачем нужен трехходовой клапан

Применяют такую арматуру для регулирования в быту температуру воды. Клапан может:

• задавать температуру нагрева каждого радиатора или части системы отопления. Термоголовку устанавливают на один радиатор или на несколько батарей, установленных в одной комнате;
• понижать и регулировать температуру нагрева каждого контура водяного отопления пола. Из котла поступает очень горячая вода (80-90°С), из буферной емкости – до 70-80 °С. Температурный оптимум в трубах отопления пола – +30°С, максимум – не более 45°С. Поэтому при подаче горячей воды в контур ее необходимо разбавлять холодной водой (из трубы обратки). Именно это и выполняет трёхходовой клапан для теплого пола с терморегулятором;
• в современные трубопроводы горячей воды можно установить термоклапан перед каждой точкой водоразбора (смесителем или душем). Настроив клапан соответствующим образом, можно на выходе получить точно определенную температуру воды;
• при запуске твердотопливных котлов отопления нельзя допускать попадание холодной воды в теплообменник. Теплообменник раскален при горении топлива, и при попадании в теплообменник холодной воды он может лопнуть, и отопительный прибор выйдет из строя. Поэтому на байпас между обраткой и подачей воды устанавливают трехходовой регулятор и настраивают его таким образом, чтобы в теплообменник всегда попадала подогретая жидкость. Это обеспечивает безопасную работу нагревательного прибора.

Как работает трехходовой клапан в системе отопления

Принцип работы клапана заключается в смешивании потоков воды с разной температурой. Для чего это нужно делать? Если не вдаваться в технические подробности, можно ответить так: для продления срока службы отопительного котла и его более экономичной работы.

Трехходовой клапан смешивает нагретую воду с остывшей после прохождения по отопительным приборам и направляет ее снова в котел для нагрева. На вопрос, какую воду нагреть быстрее и легче – холодную или горячую – в состоянии ответить каждый.

Одновременно со смешиванием клапан потоки еще и разделяет. Возникает естественное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оснащается термодатчиком с терморегулятором. В этом случае лучше всего здесь справляется электрический привод. От устройства привода зависит качество функционирования всей системы отопления.

1. Такой клапан устанавливается в тех местах трубопровода, где необходимо разбить циркуляционный поток на два контура:
2. С постоянным гидравлическим режимом.
3. С переменным.

Обычно постоянный гидравлический поток используют потребители, для которых подается качественный теплоноситель определенного объема. Регулируется он в зависимости именно от качественных показателей.

Переменный поток потребляют те объекты, для которых качественные показатели не являются главными. Им важен количественный коэффициент. То есть для них регулировка подачи производится по требуемому количеству теплоносителя.

Есть в категории запорной арматуры и двухходовые аналоги. В чем отличие этих двух видов? Трехходовой клапан работает совершенно по-другому. В его конструкции шток не может перекрыть поток с постоянным гидравлическим режимом.

Он всегда открыт и настроен на определенный объем теплоносителя. А значит, потребители будут получать необходимый объем как в количественном, так и в качественном эквиваленте.

По сути, клапан не может перекрыть подачу на контур с постоянным гидравлическим потоком. А вот переменное направление он перекрывать способен, тем самым позволяя регулировать напор и расход.

Если совместить два двухходовых клапана, то получится трехходовая конструкция. При этом оба клапана должны работать реверсивно, то есть при закрытии первого обязательно открывается второй.

Виды трехходовых клапанов по принципу работы

• По принципу действия этот вид делится на два подвида:
• Смесительные.
• Разделительные.

Уже по названию можно понять, как работает каждый тип. У смесительного один выход и два входа. То есть он выполняет функцию смешивания двух потоков, что необходимо для понижения температуры теплоносителя. Кстати, для создания нужной температуры в системах теплых полов это идеальное устройство.

Регулировать температуру выходящего потолка достаточно просто. Для этого необходимо знать температуру двух входящих потоков и точно рассчитать пропорции каждого, чтобы на выходе получить требуемый температурный режим. Кстати, этот вид устройства, если его правильно установить и отрегулировать, может работать и по принципу разделения потоков.

Трехходовой кран разделительного действия разбивает основной поток на два. Поэтому у него два выхода и один вход. Этот прибор обычно используется для разделения горячей воды в системах горячего водоснабжения. Нередко специалисты устанавливают его в обвязках воздухонагревателей.

По внешнему виду оба устройства ничем не отличаются между собой. Но если рассмотреть их чертеж в разрезе, то есть одно различие, которое сразу же бросается в глаза. В смесительном приборе установлен шток с одним шаровым клапаном.

Он располагается в центре и перекрывает седло главного прохода. В разделительном таких клапанов два на одном штоке, и они устанавливаются в выходных патрубках. Принцип их действия таков — первый закрывает один проход, прижимаясь к седлу, а второй в это время открывается другой проход.

1. Современный трехходовой кран делится на два типа по способу управления:
2. Ручной.
3. Электрический.

Чаще приходится сталкиваться с ручным вариантом, который похож на обычный шаровой кран, только с тремя патрубками — выходами. Электрические автоматические системы чаще всего используются для распределения тепла в частном домостроении.

Как и любое устройство, трехходовой кран определяется по диаметру подводящей трубы и давлению теплоносителя. Отсюда и ГОСТ, который позволяет провести сертификацию. Несоблюдение ГОСТа является грубым нарушением, особенно, когда дело касается давления внутри трубопровода.

Какие виды трехходовых клапанов используются

Термостатический смесительный клапан для котла оснащён двумя патрубками для входа и одним для выхода. Типы приводов, посредством которых распределяется жидкость, бывают следующими:

• пневматическими;
• гидравлическими;
• ручными;
• электромеханическими.

Электромеханические, в свою очередь, бывают следующих видов:

• термостатические;
• головчатые.

Термостатический тип приводов обычно используют в быту. Под воздействием высокой температуры чувствительный элемент расширяется, давит на шток устройства и открывает его. Таким образом смешиваются холодная и прогретая жидкости. Термостатическая головка оснащена температурным выносным датчиком, который устанавливают вместо термостата.

Устройства с электроприводом принимают сигналы для смешивания жидкости с управляющего блока. Клапаны с сервоприводами — это упрощённые варианты моделей с контролёрами, где управление клапаном происходит напрямую.

Если привод у трехходового термосмесительного клапана для котла головчатый, то кран управляется посредством нажима головки на шток. Этот тип с успехом применяют в напольных системах отопления. Ручной привод приводится в действие путём вращения колпачка, который поставлен на вентиль.

Установка трехходовых клапанов в системе отопления

Монтаж смесительного клапана

При монтаже СВ следует соблюдать несколько правил:

1. Следовать стрелкам на вентиле, показывающим направление потока. Также необходимо знать обозначения направлений: А – прямое, В – перпендикулярное, АВ – общий вход/выход.
2. Учитывать существование двух трехходовых моделей:

• симметричные;
• ассиметричные.

У симметричных потоки приходят с боковых торцов. На выходе через центральный торец поток уже смешанный. В случае ассиметричных – более тёплый поток поступает с торца, а  тот, что холоднее – снизу. Выход уже смешанного потока – через второй торец.

3. Производить  подключение клапана термоголовкой (приводом) вверх.

Врезка

Варианты врезки СК зависят от компоновки системы отопления.

1. Излишний нагрев теплоносителя в обратной линии отопления приводит к избыточному давлению в системе. Оно устраняется монтированием перемычки (к входу В).

Соединённые вершинами синие треугольники обозначают насос, благодаря которому происходит циркуляция воды в системе.

В автономных системах отопления клапан обычно присоединяется к котлу. Тогда врезается балансировочный клапан (синим цветом на схеме).

1. При возможности перепуска теплоносителя в обратку (обычно при автономной котельной) смесительный клапан выполняет и разделительные функции. Тогда врезается ещё один балансировочный клапан (ко входу В трёхходового клапана).

Монтаж разделительного клапана

Разделительный клапан используется при необходимости снизить температуру теплоносителя из источника. После разделения потока теплоноситель попадает к потребителю без перегрева.

Такая ситуация требует наличия насоса.

Рекомендации

Обязательные правила при монтаже любого трёхходового клапана:

• Обязательна установка манометров с обеих сторон клапана;
• перед устройством монтируется фильтр, чтобы защитить от всяких примесей;
• корпус устройства не нагружен;
• перед клапаном врезать приспособления, снижающие избыточное давление;
• клапан не располагают над приводом;
• с обеих сторон устройства выдерживать прямые участки, если это рекомендовано производителем.

Схемы расположения

1. Простейшая схема с твёрдотопливным котлом:

Трёхходовой клапан в такой схеме отопления защищает от конденсата и перегрева, поддерживает температуру в контуре.

1. Более сложная схема – с электрокотлом и тёплыми полами:

Для организации нескольких контуров полов применены гидроколлекторы.

1. Бойлер с трёхходовым клапаном и котлом позволяют обойтись одним контуром:

Проверка на работоспособность

1. Внешний осмотр корпуса на наличие трещин.
2. Плавная прокрутка регулятора во все стороны.
3. Проверка термоголовки – она нагревается строительным феном, проверяется соответствие движения штока показателям.
4. При необходимости проверяется электропривод (при наличии) – тестером, с соответствующей разборкой электропривода.

Трехходовой клапан. Устанавливаем правильно.

Watch this video on YouTube

Достоинства и недостатки

Главным достоинством трехходовых клапанов является возможность автоматического регулирования параметров теплоносителя.

До появления трехходовых приборов, для регулирования температуры теплоносителя в системе отопления здания применялись элеваторные узлы. Точность их настройки была очень грубой. Для каждого здания необходимо было рассчитывать сечение отверстия сопла элеватора. Со временем оно изменялось.

С появлением трехходовых клапанов эти узлы ушли в прошлое, и альтернативы им на сегодня просто нет. Можно вместо одного 3-х ходового прибора поставить на подачу и подпитку из обратки два простых регулируемых клапана. Что делали в переходный период после элеваторных узлов. Но такие схемы намного дороже и сложнее в управлении. Потому от них быстро отказались.

В случае регулирования потока теплоносителя через радиатор отопления, наоборот, простые регулировочные клапаны имеют преимущество перед 3-х ходовыми. Ведь сечение байпаса перед батареей перекрывать не нужно и даже вредно. А потому простой регулирующий прибор или еще называемый – термостатический вентиль, ставят за байпасом перед радиатором и это дешевле и надежнее. Тем не менее можно встретить в отдельных зданиях перед батареями трехходовые клапаны.

Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм

Чтобы выбрать подходящий клапан, необходимо сравнить все характеристики разных моделей, а именно тип исполнительного механизма, тип привода, наличие и вид терморегулятора, а также производителя и цену трехходового крана для отопления

Стоит обратить внимание на модели от ведущих производителей

Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенности

Среди основных преимуществ моделей фирмы Esbe – простота и доступная стоимость.

Трехходовой клапан для отопления производства фирмы Esbe

При монтаже клапана следует учесть ряд особенностей:

1. Смесительный узел позволяет создать дополнительный контур в системе, соединенный с распределительным коллектором двумя точками, что гарантирует беспрерывную циркуляцию воды на выходе.
2. На входе поток обеспечивается в случае потребности в дополнительном тепле.
3. Клапан с термостатом присоединяют к смесительному узлу.
4. Для увеличения расхода насосного оборудования, которое часто недостаточно из-за узкости клапанов, сходящихся в одной точке, требуется создание дополнительной линии, снижающей электропотребление насосом. Однако, такие меры актуальны не для всех моделей Esbee.
5. В случае потребности во второй линии предполагается установка балансировочного крана или же подключение насоса к этой дополнительной линии, что приводит к уравниванию температур входного и выходного потоков.

Клапан фирмы Esbe интегрированный в систему отопления

Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимущества

Фирма Navien специализируется на производстве отопительных котлов. Трехходовые клапаны данного оборудования предназначены для смены приоритетов между нагревом воды для водоснабжения и отопительной системой. Данные клапаны стоит покупать при наличии оборудования Navien, ведь комплектующие и техника одного производителя – залог долгой и эффективной работы системы.

Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимущества

Клапаны производства фирмы Danfoss применяются в системах отопления и водоснабжения. Среди преимуществ данного типа оборудования:

• устойчивость и точность регулировки;
• идеальная сочетаемость с другими термостатическими элементами фирмы Danfoss;
• надежность и долгий срок службы без потери эксплуатационных характеристик;
• простота в монтаже, обслуживании и эксплуатации;
• целиком автоматическая работа;
• возможность установки на трубопроводе в любом положении, кроме как клапаном вниз.

Трехходовой клапан фирмы Danfoss

Внимательно изучив технические характеристики и советы по выбору трехходового клапана для систем отопления, можно подобрать подходящее устройство под определенное помещение и условия эксплуатации.

Автоматические клапаны

Управление трехходовым краном по умолчанию выполняется вручную, для чего используется вывод штока с одной из сторон крана с поворотной ручкой или гайкой. Однако не всегда удобно пользоваться таким вариантом.

Процесс настройки мощности контура с помощью трехходового клапана не линейный и зависит от температуры обратки, подающей магистрали и мощности теплоотдачи. Если говорить проще, то ручным управлением определяется исключительно пропорция, в которой смешивается вода из разных линий, температура на конечном участке при этом может меняться достаточно долго и не всегда равномерно.

Эффективно управлять клапаном можно автоматически с помощью сервоприводов или специальных гидродинамичных и пневматических термостатных головок, которые смогут быстро и постоянно менять настройку трехходового кран в зависимости от температуры на выходе.

С электроприводом

Сервопривод является прямой аналогией ручному управлению, только сигнал к действию дает не человек напрямую, а электронный блок управления. Это двигатель, способный проворачивать шток и изменять его позицию в зависимости от пришедшего управляющего сигнала.

Практически любой трехходовой клапан с ручным управлением можно оборудовать сервоприводом, однако лучше использовать специальные конструкции, обладающие компактными размерами и оптимизированными для установки электропривода.

Блок управления ориентируется по показаниям температуры на выходе клапана в целевом контуре или же на температуру подающей линии и обратки для вычисления оптимальной настройки.

Как только получено нужное значение на сервопривод приходит управляющий сигнал, и он меняет положение штока или поворот шара внутри крана. Естественно без электронного блока управления использовать сервоприводы попросту бессмысленно.

Преимущество сервоприводов в возможности максимально автоматизировать работу системы отопления. При включении автоматики в систему «Умный дом» появляется возможность даже устанавливать параметры обогрева со своего мобильного гаджета.

С терморегулятором

Автоматическое регулирование трехходового крана достаточно доверить пневматическому или гидродинамическому термостату. Это механический способ управления. Используется термоголовка, наполненная жидкостью или газом, сильно реагирующим на изменение температуры окружающей среды. Основная реакция – это изменение объема.

Термоголовка соединена посредством канала с поршнем и подвижным клапаном трехходового крана. При изменении объема термочувствительной среды изменяется и установка крана.

Трехходовые краны с терморегуляторами требуют тщательной предварительной настройки

После установки важно определить предельные значения температуры в точке измерения и привязать к ним крайние положения крана, тем самым определяя диапазон регулировки

Установка целевой температуры контура с радиаторами или теплого пола производится вручную, регулируя давление в термоголовке. Далее при изменении значения текущего нагрева уже автоматически регулируется пропорция для смешения горячей воды и обратки в трехходовом кране.

Трехходовые краны с терморегулятором востребованы там, где необходимо снизить энергозависимость отопления или же снизить общую стоимость монтажа, так как они дешевле устройств с сервоприводами и не требуют дорогого контроллера для своего функционирования.

Виды и принцип работы трехходового крана для системы отопления

Во время проектирования длинных по протяжности отопительных систем нужно всегда учитывать их большой недостаток – это неравномерное распределение тепла. Это связано с тем, что теплоноситель в процессе прохождения по трубопроводу охлаждается. Для решения данной проблемы используется сложная схема, к которой трехходовой кран исполняет роль переключателя потока.

Трехходовой кран – это своеобразный тройник, который с помощью запорного механизма перераспределяет теплоноситель в системе отопления.

Принцип работы трехходового крана

Для того чтобы кран исполнял свою главную функцию, к нему одновременно подключается горячая и холодная вода. Как правило, схема подключения расположена в виде стрелок, которые показывают направления движения. При всем этом горячая вода играет роль теплоносителя, идущего от котла, который по-другому называется – подачей, а холодная вода – это обратка.

В открытый кран одновременно подаются горячая и холодная вода, в результате чего ее температуры на выходе имеет усредненное значение, что возможно лишь при частично открытом вентиле. Когда устройство открыто полностью, то вещество к приборам отопления поступает напрямую от котла, что обеспечивает его максимальный нагрев.

Когда запорная арматура закрыта, то к отопительным приборам может поступать только обратка.

Виды трехходовых кранов

Краны отопления данного типа на сегодняшний день существуют двух видов:

Запорный применяется, чтобы переключать поток теплоносителя из одной трубы в другую, это происходит с помощью шарового приспособления. В данных моделях очень сложно осуществлять плавную регулировку из-за своеобразной конструкции запорного механизма.

В регулирующих, чтобы осуществлять точную регулировку подачи теплоносителя применяется шток. Его движение в данной модели осуществляется с использованием электромеханического механизма, и в результате открываются только необходимые каналы для подачи жидкого либо газообразного вещества. Главным элементом такого типа считается электромеханическое устройство.

Функциональные основы и базовые разновидности коллекторов

Схема работы коллектора для теплого пола достаточно проста. Теплоноситель от котла отопления поступает в подающий распределитель. Его рекомендуют размещать сверху (над возвратной гребенкой), однако, в зависимости от местных монтажных особенностей, а также разновидности подключаемого смесительного узла, он может устанавливаться и внизу. Корпус коллектора имеет от двух и более ответвлений, оборудованных соответствующей запорно-регулирующей арматурой. По каждой из веток теплоноситель перенаправляется в определенные трубопроводы ТП. Выходной конец трубной петли замыкается на возвратной гребенке, направляющей собранный общий поток к котлу отопления.

Очевидно, что в самом простом случае коллектор для водяного теплого пола представляет собой кусок трубы с неким количеством резьбовых отводов. Однако, в зависимости от того какую конечную комплектацию он получит, сложность его сборки, настройки и стоимость могут изменяться в разы. Рассмотрим для начала наиболее популярные базовые модели распределителей для водяного ТП.

С фитингами для подключения контуров

Одной из самых бюджетных, но полностью готовой к использованию является гребенка с входной/выходной резьбами и фитингами для подсоединения металлопластиковых или труб из цельносшитого полиэтилена. Одна из таких моделей изображена на фото ниже.

Рисунок 2.

С интегрированными кранами

В минимальной комплектации можно также встретить коллектор на теплый пол оборудованный двухходовыми шаровыми кранами (Рис. 3). Такие устройства не предусматривают поконтурную регулировку – они рассчитаны только включить или выключить отдельные отопительные ветки. Учитывая, что система теплый пол приобретается и устанавливается для повышения комфорта проживающих, который обеспечивается точной подстройкой системы, целесообразность использования таких гребёнок имеет сугубо выборочный характер. На фото представлен подобный коллектор на три контура с интегрированными двухходовыми шаровыми кранами.

Приобретая указанные бюджетные варианты распределителей, следует учитывать, что их использование требует фундаментальных знаний, а также большого опыта в монтаже систем отопления. Кроме того, закупочная экономия является довольно условной, так как всё дополнительное оборудование придется докупать отдельно. Практически упрощенные коллектора для теплого водяного пола без доработки подходят только для вспомогательных систем на одну-две петли небольшой протяженности. Годятся они и для нескольких контуров, но имеющих идентичные тепловые и гидравлические характеристики. Ведь конструкции таких гребенок не предоставляет технической возможности установки контрольно-регулирующего оборудования непосредственно на каждую ветку.

Рисунок 3.

С регулировочными вентилями

Следующий уровень, как по стоимости, так и по функциональности – это распределительный коллектор для тёплого пола с регулировочными вентилями. Такие устройства, эксплуатируясь в ручном режиме, уже могут обеспечить настройку интенсивности подачи теплоносителя по отдельным отопительным контурам. Для них в большинстве случаев существует техническая возможность установки на них вместо ручных вентилей исполнительные устройства с сервоприводами. Приводы могут подключаться либо непосредственно к электронным термодатчикам, установленным в помещениях, либо к центральному программируемому устройству контроля. На рисунке 4 показан пример гребенки с регулировочными вентилями.

Рисунок 4.

Сборка из подающего и обратного коллекторов

К эконом варианту коллектора для теплого водяного пола относятся также и спаренные сборки из подающего и обратного распределителей (Рис. 5). В них уже могут быть предусмотрены дополнительные монтажные отверстия или установлены краны Маевского, группы безопасности, быстроразъемные резьбовые «американки» для удобства подключения к первичным контурам отопления или смесительному узлу.

Рисунок 5.

Похожие записи:

Ремонт стен в прихожей: фото, своими руками Каким должно быть сочинение «моя комната»? Замена счетчиков воды, нужна ли поверка счетчиков воды Как устранить самостоятельно неисправности в работе насосной станции Флотация Почему потеют пластиковые окна и как справиться с этой проблемой?