Трехходовой клапан в системе отопления: устройство и особенности монтажа

Производители

Отдавать предпочтение надо смесительным клапанам от производителей, которые хорошо себя зарекомендовали на рынке. К таким компаниям относятся:

1. Esbe (Швеция) — занимает лидирующую позицию по качеству продукции данного вида. Клапаны надёжные, с гарантийным сроком более 5 лет.
2. Valtec — российско-итальянская компания, её смесительные краны обладают хорошими характеристиками при доступной цене. Гарантия — 7 лет.
3. Honeywell (Америка) — приоритетом смесителей этой фирмы считается удобный и несложный монтаж. Они надёжные, но дорогие.

Однако следует помнить, что даже качественные изделия при неправильном монтаже, не обеспечат корректную работу системы.

Конструктивные особенности

Конструктивно оба типа клапанов схожи. Но если посмотреть на чертеж, который приведен в нашей статье, то отличия сразу же бросаются в глаза. В смесительном клапане устанавливается шток с одним шаровым краном. Находится он в центре и закрывает основной проход. В разделительных приборах у штока два таких же клапана, устанавливаются они в выходных отверстиях.

Работа происходит следующим образом:

1. Один из клапанов придавливается к седлу и закрывает проход.
2. Второй клапан, наоборот, открывает проход.

Существуют ручные и электрические устройства. Это один из вариантов классификации приборов.

Виды и их устройство

В распределительном термостатическом клапане, устанавливающемся на тёплый пол, из обратной трубы производится подмес к нагретой воде остывшей. Этот процесс беспрерывен, пока включён обогрев.

Смесительные клапаны для тёплых полов бывают: двухходовые и трёхходовые. А также, они различаются способом подмеса и направлением потока.

Двухходовой

Двухходовой термостатический клапан — усовершенствованная модель ручного типа. Он бывает гидравлическим, пневмоническим и с электроприводом.

Конструкция простая, но способная эффективно регулировать температурный уровень теплоносителя в автоматическом режиме. Прибор монтируется в отопительной системе, вместо ручного вентиля.

Основные плюсы:

1. Автоматическое снижение температурного уровня жидкости;
2. Простота конструкции и невысокая цена;
3. Несложный монтаж.

Недостатки — возможность установки его на трубопроводах с небольшим размером. Если использовать данный кран при обустройстве обогрева в помещении с большой площадью, то термостат будет функционировать с перебоями. Двухходовой клапан чаще применяется, если тёплые полы выступают дополнительным отоплением.

Прибор оснащён терморегулирующей головкой со шкалой. Смена расположения головки производится в ручную или автоматически. Ручные модели просты и стоят недорого. Более современные устройства срабатывают автоматически.

Двухходовой клапан функционирует по следующему принципу — теплоноситель из обратной магистрали вновь подаётся в трубы пола, но перед этим, срабатывает устройство открывающее подачу нагретой воды. Два потока смешиваются внутри корпуса до нужного градуса, затем происходит срабатывание термодатчика, и автоматически затвор перекрывает отверстие с горячим теплоносителем.

Затвор состоит из плунжера и седла. Плунжер имеет тарельчатую, игольчатую и стержневую форму. Он расположен перпендикулярно по отношению к движению жидкости.

Трёхходовой клапан

Вентиль предназначен для греющих систем, которые устанавливаются в больших помещениях. Они обладают теме же плюсами, что и двухходовые краны. Особенно стоит отметить — удобство регулировки температурного показателя воды для тёплых полов.

Но у данного термостатного клапана есть и минус — если срабатывает термостат, то вентиль открывается полностью, тем самым горячий теплоноситель поступает в контуры. А это может вызвать перегрев отопительной системы, и даже разрыв труб. Кроме того, у него ниже пропускная способность, чем у двухходового крана.

Трёхходовые термостатические смесительные клапаны бывают латунные и бронзовые. Они оборудованы термоголовкой или термостатом, могут иметь электропривод или сервопривод. Конструкция — кран, имеющий два входа и выход. Внутри корпуса есть смесительная камера, на ней размещён термостат с регулятором, на котором есть цифровая панель. Подсоединяется термоклапан перед коллектором.

Принцип работы трёхходового термостатического вентиля:

• нагретая вода движется по правому и фронтальному патрубкам — если её градус нагрева отвечает нужным параметрам;
• если температура жидкости повышается или понижается, то в работу вступает термостат, он приводит в движение шток, в результате к горячей воде подмешивается охлажденная;
• после достижения заданной температуры, происходит полное открытие фронтального отверстия.

Следует сказать, что при включении прибора, напряжение потока воды не меняется. Это приводит к равномерному изменению температуры жидкости, подающейся в магистраль.

По методу смешивания

Смесительные краны для тёплого пола, в зависимости от способа подмеса, бывают:

С функцией термостата — с ним возможно достигать и удерживать нужный градус нагрева у теплоносителя, так как прибор способен регулировать оба потока (нагретый и охлаждённый). Термостат в смесителе реагируя на уровень нагрева жидкости, производит открывание или закрывание отверстия, через которые подаётся нагретый или остывший теплоноситель. Кроме того, механизм устроен так, что при отсутствии холодной воды, автоматика перекрывает поступление горячей.

Термостатические — устройство оснащено чувствительной термоголовкой, имеющей выносной термодатчик, он размещается в каждой магистрали. Работы клапана заключается в определении температуры воды, и подачи команды исполнительному механизму.

Как выбрать трехходовой клапан

Немаловажным моментом является выбор подходящего трехходового крана. Для того, чтобы сразу выбрать его правильно, не тратя время на последующий обмен, необходимо руководствоваться следующими советами:

1. Предварительно узнайте расход теплоносителя в вашей системе. Это можно взять из документации, прилагаемой к отопительному котлу. Далее можно выбирать клапан по пропускной способности.

2. Способ управления клапаном. Он может управляться вручную или автоматически. Если вам удобнее управлять работой клапана вручную, то выбирайте недорогой трехходовой кран ручного типа. Если предпочитаете автоматику, то определитесь с типом автоматического управления. Например, клапан будет реагировать на температуру теплоносителя или на температуру комнатного воздуха.

3. Диапазон изменяемых температур. Зная температуру теплоносителя, который будет циркулировать в отопительной системе, выбирайте устройство с соответствующими температурными характеристиками.

4. Материал корпуса. Такие краны чаще всего изготавливают из латуни, которая имеет хорошие антикоррозионные свойства. Именно такой материал рекомендован к покупке. Чугунные же краны выпускаются только больших диаметров, поэтому их применение весьма специфично.

5. Диаметр патрубков. Он должен соответствовать диаметру имеющихся в доме отопительных трубопроводов. Тогда не придется дополнительно покупать переходники.

Правильно выбрав и установив трехходовой кран с терморегулятором, вы обеспечите свой дом надежной системой отопления в зависимости от своих потребностей. Тем самым не только будет достигнут максимальный уровень комфорта в доме, но и будут экономиться энергоносители. Такой подход в современном мире является единственно верным во всех отношениях.

Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой

Клапан с терморегулятором гарантирует практичность и эффективность функционирования системы. Трехходовые клапаны для отопления призваны регулировать тепловой поток, что обеспечивает комфорт в помещении и экономичность использования.

Прежде чем приступать к проектировке отопительной системы, производится тепловой расчет. На основе его результатов выбирается подходящая мощность и тип отопительных приборов, способных поддерживать оптимальный температурный режим в помещении.

В расчет берется площадь помещения, после чего анализируют возможные теплопотери. Исходя из этого, рассчитывается производительность отопительной системы, необходимая для создания в комнатах комфортного микроклимата. После чего для всех помещений составляется тепловой баланс.

Однако, данные расчеты производятся при конкретных условиях, которые могут меняться в процессе эксплуатации.

• Факторы, влияющие на работу радиатора, различны:
• температурные перепады на улице;
• солнечная активность;
• сила ветра;
• наличие бытовых приборов, генерирующих тепло.

В результате, просчитанный температурный баланс нарушается, и в помещении становится жарко. Однако, изъять из комнаты части радиатора или заглушить тепловое излучение невозможно. Таким образом, возникает необходимость управлять генерируемой тепловыми приборами энергией, чтобы поддерживать в помещении комфортный микроклимат.

1. Есть два пути регулировки выделяемой радиатором энергии:
2. Качественное изменение свойств радиатора.
3. Количественное регулирование выделяемого тепла.
4. В обоих случаях необходимы манипуляции с циркулирующей по трубам жидкостью.

В случае, когда вы не можете повлиять на температуру воды, поступающей к радиатору, можно регулировать ее количество. Для этого и необходимо купить трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором.

Эти устройства позволяют ограничить количество воды, проходящей через радиатор, и в результате при одной и той же площади батареи в комнату будет поступать больше или меньше тепла, разумеется, в пределах, ограниченных мощностью системы.

Устройство трехходового смесительного клапана с термостатом

Трехходовой клапан для отопительной системы и регулятор температуры, устанавливаемый на радиаторе, могут использоваться по отдельности, однако в автономных отопительных системах современных квартир и частных коттеджей зачастую применяют комбинированный способ для повышения эффективности.

Таким образом, целесообразна покупка трехходового клапана для отопления с терморегулятором.

Важно учитывать, что принцип работы трехходового смесительного клапана позволяет повышать или понижать температуру радиатора лишь в установленных границах. Пределы эти продиктованы техническими характеристиками теплового прибора, а именно, значением его максимальной теплоотдачи, и зависят от каждого конкретного радиатора

Классификация по типу контроля механизма

Трехходовой кран управляется либо вручную, либо с помощью электроники. В последнем случае применяется дополнительная комплектация — датчики или термостаты.

Правила монтажа и эксплуатации крана

Прежде чем браться за установку узла, необходимо познакомиться с условиями монтажа и эксплуатации, изложенными в технической документации и на маркировке.

Важно при монтаже трехходовых конструкций определить положение выходных и входных патрубков в соответствии с направлениями потоков в системе. В этом могут помочь стрелки, нанесенные на корпус изделия. В период эксплуатации необходимо осматривать устройство на предмет протечек и износа

Пробковые затворы регулярно смазывают, проверяют состояние их уплотняющих элементов

В период эксплуатации необходимо осматривать устройство на предмет протечек и износа. Пробковые затворы регулярно смазывают, проверяют состояние их уплотняющих элементов.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы смонтировать устройство в систему, необходимо подготовить:

• набор гаечных ключей;
• инструмент для врезки в трубопровод;
• кран;
• фум ленту или паклю.

Ход работ

• Определяют место установки устройства.
• В случае необходимости вырезают участок трубопровода.
• Для муфтового соединения готовят нужную резьбу на трубных торцах.
• Наматывают ленту или льняную подмотку.
• Накручивают поочередно патрубки, присоединяют к третьему отверстию трубу, прибор или дренажное устройство.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

• Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
• Электрический мотор.
• Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
• Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
• Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
• Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
• Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы.

1. Существует две разновидности:
2. трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
3. трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.

Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.

Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Монтаж смесительных устройств

Схема используется, как правило, на котельных, подсоединенных к гидроразделителям или безнапорным коллекторам. Циркуляция теплоносителя при этом осуществляется за счет работы насоса. В случае, если клапан подключается непосредственно к источнику тепла на байпасе, то нужно подключать прибор с гидросопротивлением, как у котла. В том случае, если не учесть этот нюанс, расход жидкости будет колебаться в широком диапазоне.

Не рекомендуется осуществлять монтаж 3-х ходового смесительного клапана к напорному коллектору или теплосетям. Но только в том случае, если нет приборов, дросселирующих чрезмерный напор. В противном случае будут наблюдаться существенные колебания расхода жидкости. Для того чтобы избавиться от чрезмерного напора, допускается устанавливать перемычку параллельно подмесу клапана.

Советы по подбор и установке

При выборе трехходового клапана необходимо учитывать особенности системы отопления. в противном случае не избежать проблем

Если вам необходимо поддерживать постоянную температуру теплоносителя, достаточно будет гидравлического или термостатического клапана. Если вы планируете изменять температурный режим, стоит выбрать клапан с электрическим или ручным приводом.

Совет

Если вы выбрали клапан с ручным, гидравлическим или термостатическим приводом, подумайте о будущем. Возможно вы захотите установить сервопривод с контролером. Поэтому выбирайте модель с возможностью замены привода.

При подборе особое внимание уделите следующим моментам:

• Максимальному рабочему давлению (оно должно соответствовать характеристикам системы отопления);
• Максимальной рабочей температуре (должна быть больше максимальной температуры теплоносителя);
• Пропускной способности – внутреннему диаметру патрубков клапана;
• Соответствию резьбовых соединений по шагу резьбы и диаметру;
• Материалу клапана – бронза и латунь служит дольше стали и чугуна.

Во время установки следите за следующими моментами:

• До и после клапана желательно установить манометры для контроля давления в системе и нагрузки на устройство;
• Перед клапаном установите дросселирующее устройство (компенсатор давления) на случай гидроудара;
• Перед монтажом тщательно очистите внутренние поверхности клапана;
• Трехходовой клапан должен быть расположен так, чтобы привод находился вверху;
• Если в системе есть вероятность перегрева теплоносителя, необходимо дополнительно установить перемычку (см. рис);
• Перед клапаном установите фильтр грубой (механической) очистки теплоносителя.

Установка смесительного трехходового клапана с перемычкой в системе отопления

Правила монтажа и эксплуатации

Монтаж трехходового клапана в систему теплого пола частного дома не слишком сложен, его вполне можно выполнить своими руками. Необходимо точно придерживаться инструкции, она прилагается производителем к каждому изделию.

На всех вводах-выводах трехходового клапана выбиты буквы:

1. А – подача основного теплоносителя (горячей воды). Обычно этот участок находится на одной оси с выходным патрубком.
2. С – второй ввод в вентиль. Обычно располагается перпендикулярно оси движения теплоносителя.
3. АВ – выход. Находится на одной оси с основным вводом.

При монтаже оборудования следует предусмотреть возможность демонтажа и осмотра – к клапану должен быть свободный доступ.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа трехходового клапана понадобится:

• Два разводных гаечных ключа.
• Накидные гайки-американки, укомплектованные прокладками.
• Возможно, лента ФУМ.

Ход работ

Клапан в систему устанавливают при помощи накидных гаек-американок. Перед установкой очищают торцы труб (точнее, фитинги на торцах труб) от грязи, заусенец, песка, пыли. То же проделывают с патрубками клапана. Проверяют наличие прокладок в гайках. Накручивают гайки на патрубки и слегка затягивают. При этом одним гаечным ключом закручивают гайку, вторым придерживают вентиль. Перед клапаном необходимо подсоединить механический фильтр.

Важно правильно расположить вентиль: ко вводу А подсоединяют трубопровод горячей воды; В – байпас от обратки; АВ – коллектор, к которому подходят трубопроводы отопления

При установке привод не должен находиться над клапаном

При установке привод не должен находиться над клапаном.

Видео по монтажу

На видео можно увидеть все тонкости правильной установки трехходового клапана для теплого пола.

Особенности эксплуатации

Перед клапаном следует в обязательном порядке установить фильтр.

Ошибкой будет установка клапана с термоголовкой в систему, регулирующую теплый пол в нескольких комнатах или расположенную в другом помещении (и в плотно закрытом распределительном шкафу). Необходимо устанавливать оборудование с выносными датчиками, расположенными в отапливаемой комнате.

Частые ошибки и проблемы при установке

Самая существенная ошибка при установке трехходового регулировочного клапана – неверно подсоединить трубопроводы с входящим и выходящим теплоносителем (например, когда к патрубку для ввода присоединяют трубу для подачи теплоносителя в отопительный контур). Необходимо быть внимательным при установке оборудования. На патрубках буквами указано назначение каждого отвода, при неправильном подсоединении трехходовой клапан работать не будет.

Необходимо точно соблюдать рекомендации производителя по длине прямых участков до и после вентиля, иначе работа регулятора будет нарушаться, а гарантия на такое оборудование не распространяется.

Какие бывают трехходовые клапаны

Сегодня существует масса самых разных вариантов, отличающихся как по конфигурации, так и по внешнему виду, однако принцип действия неизменен. Самый простой – смесительный клапан, делиться всего на 2 вида:

• Трехходовой смесительный клапан;
• Клапан с предварительной настройкой.

(в первом случае регулировка осуществляется в штатном режиме, во втором – регулировка возможна на усмотрение пользователя).

Отличить клапан среди других предлагаемых на рынке деталей достаточно просто – клапан всегда имеет 3 патрубка:

• В первый подается горячий поток;
• Во второй подается холодный поток;
• Третий патрубок является выходом и через него проходит уже смешанный, сбалансированный по температуре поток.

Направление потока

Главной задачей данной детали является защита от попадания холодной жидкости в рубашку котла в момент его первичного разогрева.

В случае если не использовать клапан, или поставить его неправильно, горячая вода не будет поступать в систему, соответственно – ни о каком обогреве не может идти речи.

За счет клапана теплоноситель будет циркулировать в первичном контуре до того момента, пока не прогреется до требуемой температуры– в зависимости от типа котла это значение может колебаться от 40 до 50 градусов.

После того, как температура будет достигнута, термостат (который и отвечает за проверку текущего градуса в контуре) взаимодействует со штоком, который, в свою очередь будет открываться, для вывода холодной воды из действующей отопительной системы.

Одна из областей применения трёхходового клапана – система теплого пола

В качестве одной из сфер использования трёхходового клапана выступает управление отоплением пола. Для этого обычно используется прибор с термоголовкой и внешним датчиком температуры. Схема обеспечивает подачу теплоносителя во все комнаты с одинаковой температурой. Клапан в этом случае необходим для того, чтобы исключить перегрев, ведь напольные системы не предусматривают необходимости в такой горячей воде, которая поступает из котельной установки.

С помощью насосного оборудования удается обеспечить циркуляцию во всех контурах, тогда как клапан своевременно подмешивает горячий теплоноситель в подающий коллектор. Подобный смесительный узел имеет вид одного из самых простых вариантов подключения, а схема усложняется, когда необходима регулировка температуры в каждой комнате отдельно.