Трехходовой смесительный клапан принцип работы

Как работает трехходовой клапан – характеристики и правила установки термостатического смесительного клапана

Надежная система отопления в частном доме является залогом комфортного в нем пребывания и здоровья жильцов. Нередко одних только радиаторов недостаточно для обеспечения качественного обогрева. В таком случае потребители предпочитают укладывать нагревательные элементы под стяжку пола. В случае с водяным теплым полом необходим трехходовой клапан, который позволяет регулировать уровень нагрева радиаторов и труб под стяжкой. Далее в статье расскажем, как работает трехходовой клапан в системе отопления, из каких деталей он состоит и как его правильно установить.

Конструкция

По строению трехходовой клапан включает два двухходовых крана, совмещенные в едином корпусе. При этом они регулируют интенсивность потока теплоносителя, чтобы можно было влиять на температуру горячей воды в радиаторах и трубах теплого пола.

Термостатический смесительный клапан состоит из таких элементов:

• металлический корпус;
• стальной шарик или шток с запорной шайбой;
• крепежные муфты.

Если клапан оборудован штоком, его можно подключить к электромеханическому приводу. Тогда управление потоком и температурой теплоносителя можно будет автоматизировать. Ручные клапаны обычно оснащают металлическими шариками. Принцип действия таких устройств напоминает работу кухонного смесителя.

Стоит отметить, что распределительный трехходовой клапан, корпус которого изготовлен из латуни, предпочтительнее, чем чугунный, поскольку он легче и заметно долговечнее.

Разновидности распределительных клапанов

Хотя назначение у всех клапанов одно и то же – распределять уровень нагрева теплоносителя в трубах, все-таки они отличаются по методам управления.

Различают такие виды устройств:

• ручные;
• с электрическим приводом;
• с термоголовкой;
• пневматические;
• с гидравликой.

Для частного жилого дома предпочтительным будет трехходовой клапан для отопления с электроприводом. Изменения в характеристиках теплоносителя вносятся благодаря специальным датчикам, которые через контроллер передают команды на электрический привод.

Нужный эффект по распределению температуры происходит автоматически, вне зависимости от того, какое отопительное оборудование установлено в доме – твердотопливный, газовый или электрический котел.

Обратите внимание, что специалисты рекомендуют остановить свой выбор на запорном трехходовом клапане с автоматикой, поскольку им намного легче оперировать. Как вариант, если встроить регулируемый клапан в готовую систему отопления нет физической возможности, можно остановиться на устройствах с термоголовками.

Принцип работы в системе отопления — как работает устройство

Если говорить упрощенно, то принцип работы трехходового клапана состоит в перемешивании воды, нагретой до разной температуры. При этом достигается экономия топлива, а котел работает более эффективно и не подвергается излишним нагрузкам.

Пока вода циркулирует по трубам отопления, она постепенно остывает. Поэтому отвечая на вопрос, зачем нужен трехходовой клапан на отопление, скажем, что он позволяет разбавить холодную и горячую воду, чтобы она быстрее и легче нагревалась котлом повторно.

Кроме того, потоки горячей воды распределяются по системе, а чтобы не заниматься этим вручную, устанавливают электрический привод. Он в автоматическом режиме управляет потоками, контролируя степень нагрева теплоносителя. От того, насколько качественной будет данная деталь, зависит долговечность и эффективность работы отопительной системы. Читайте также: «Выбираем трехходовой клапан esbe для отопления и теплого пола – виды кранов эсбе, характеристики».

Стоит отметить, что благодаря встроенному в отопительную систему трехходовому вентилю можно сэкономить порядка 50 % топлива.

Тонкости установки термостатического смесительного вентиля

Трехходовой смесительный клапан можно монтировать в системы отопления с одним или несколькими контурами, поместив его в смесительном узле. Примечательно, что схема подключения трехходового клапана на теплый пол не будет меняться в зависимости от числа контуров (прочитайте: «Как работает трехходовой смесительный клапан для теплого пола, виды, применение»). Единственное различие в том, что система будет оснащена дополнительными деталями.

Дополнительные контуры нужны как раз для того, чтобы подсоединить к отоплению трубы теплого водяного пола. Обратите внимание, что по схеме подключения теплого пола с трехходовым клапаном, он монтируется перед насосом, нагнетающим давление. Это обязательное условие для качественного функционирования отопительной системы.

При выполнении работ по врезке важно проконтролировать, чтобы клапан не засорился шлаками или брызгами расплавленного металла, оставленными сварочным аппаратом. Кроме того, клапан должен быть съемным, чтобы его можно было проверить и, в случае необходимости, заменить.

Если вы не обладаете соответствующими навыками, лучше доверить врезку распределительного клапана профессионалам.

Выбираем трехходовой клапан

Перед тем, как установить трехходовой клапан на теплый пол, его нужно правильно подобрать с учетом особенностей отопительной системы.

Факторы, влияющие на выбор данного приспособления, таковы:

• пропускная способность труб в отопительной системе;
• число контуров;
• материал внешнего корпуса клапана;
• строение и принцип управления прибором;
• сечение входного патрубка.

Что касается числа линий в отопительной системе дома, то в данном вопросе сложностей быть не должно. А вот все прочие факторы предполагают наличие у потребителя определенных технических знаний. Не имея представления об основных принципах термодинамики, сложно подобрать даже размер клапана. Поэтому чтобы не рисковать, рекомендуем проконсультироваться со специалистами, прежде чем приобретать какое-либо приспособление.

Поскольку трехходовой клапан, в сущности, является обычным краном с термостатической головкой, при наличии электропривода он может функционировать без вмешательства человека. При этом горячая вода циркулирует с такой интенсивностью, которая необходима для обеспечения необходимой температуры. Никакие дополнительные пульты управления для этого не нужны, а потребитель может не волноваться, что система отопления перегреется.

Особенности трехходового смесительного клапана на систему отопления

Трёхходовой клапан (иногда называется тройником или трёхходовым краном) на систему отопления является смесителем для формирования стабильного потока воды с заданной температурой. Этот узел несложен, но он играет важную роль в работе различных систем с контурами циркуляции воды. Объясняется это необходимостью компенсировать неравномерность распределения тепла по объёму здания вообще и по контуру отопления в частности. Наиболее типичными представителями таких изделий являются обычные бытовые смесители.

Область применения трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны могут применяться в системах водоснабжения. В отличие от отопительных контуров, такие элементы служат не смесителями, а разделителями потоков.

Правда, есть одно замечание: любой трёхходовой клапан может работать в разных системах, всё зависит от схемы подключения и подбора параметров настройки. Но при всём множестве схем их роднит общее назначение — это защита пользователей от ожогов и, главное, разделение циркуляции потока на контуры.

В одном контуре поддерживается постоянный гидравлический режим, в другом — такой режим является переменным. Иначе говоря, к патрубкам в контуре переменного режима подсоединены потребители с количественными показателями регулирования параметров, тогда как контур постоянного режима обслуживает потребителей с качественной регулировкой.

Смеситель не может перекрывать постоянный контур, имея жёсткую настройку. Но если смеситель оснащён термоголовкой, то такое перекрытие становится возможным. Появляется инструмент контроля величины напора и расхода.

Кроме того, трёхходовые клапаны иногда могут быть лишены функции стабилизации температуры. Тогда эти узлы служат для простого перераспределения потоков жидкости в системе.

Принцип работы трёхходового клапана

Принцип работы трёхходового смесительного крана в отопительной системе заключается в смешении водяных потоков:

• горячего;
• холодного.

Из описания схемы работы трёхходового смесителя следует вывод: данный прибор должен работать под контролем системы управления, следящей за величиной нагрева воды.

Достоинства трехходового смесительного узла:

• лёгкость монтажа;
• высокая функциональность;
• долговечность эксплуатации;
• простота регулировки;
• практичность конструкции.

Недостатки трехходового смесительного узла:

• высокая стоимость;
• чувствительность к загрязнённости теплоносителя.

Конструкция трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны, принцип работы которых рассмотрен ранее, концептуально представляют собой соединение последовательно работающей пары двухходовых кранов. В отличие от них, он не перекрывает полностью поток воды, лишь позволяя регулировать его интенсивность для обеспечения требуемых температурных параметров.

По внутреннему устройству трёхходовые клапаны делятся на два основных типа:

• изделия с регулировкой «шток-седло»;
• изделия с регулировкой «шарик-гнездо».

Изделия первого типа относятся к смесительным клапанам, регулировка положения штока производится путём его перемещения вверх-вниз. Как правило, шток управляется электромеханическим приводом, что даёт возможность достигнуть высокой степени автоматизации регулировки системы.

Изделия второго типа применяются как разделительные клапаны, регулировка положения шарика производится путём его вращения. Такие конструкции относятся к классу запорной арматуры. Впрочем, в бытовых системах отопления при относительно небольшом расходе воды эти краны могут работать и смесителями, равно как и их разновидность — клапаны с секторным запором.

Привод штока бывает двух видов:

• электромеханический;
• гидравлический;
• пневматический
• ручной.

В свою очередь, электромеханические приводы делятся на группы:

• Термостатический. Часто в легкосъёмном варианте встречается в клапанах бытовых систем отопления.
• Термостатическая головка с выносным датчиком температуры, устанавливаемом в трубопровод. Как правило, такие головки устанавливаются по заказу клиентов на трёхходовые клапаны вместо штатных термостатических приводов. Кстати, эта схема широко применяется в контурах напольного нагрева.
• Электропривод под управлением контроллера с датчиками температуры. Будучи самым распространённым, этот тип привода трёхходовых клапанов является и самым точным.
• Сервопривод. Клапана с сервоприводом, по сути, являются упрощённой версией аналогичных конструкций с контроллерами. В отличие от них сервопривод напрямую без контроллера управляет трёхходовым клапаном. Чаще такая система применяется в конструкциях с шаровым или сегментным регулятором потока.

Ручной привод осуществляется посредством вращения пластмассового колпачка.

Несколько практических советов

1. Необходимо ознакомиться поподробнее со следующими характеристиками приобретаемого клапана: наличие возможности установки сервопривода; расход воды (пропускная способность) через сечения труб в системе; диаметры концов труб, к которым будет присоединяться клапан.
2. Трёхходовой клапан присоединяется к системе перед циркулярным насосом первого контура. При этом следует обратить внимание на стрелку на корпусе изделия: её направление должно совпадать с направлением циркуляции жидкости в контуре.
3. При проведении сварочных работ необходимо избегать попадания окалины в корпус клапана.
4. В процессе работы отопительно системы требуется периодическая проверка работоспособности трёхходового клапана, которую должны выполнять специалисты соответствующих организаций.
5. В месте стыка трубопровода и входного-выходного отверстия клапана температура не должна превышать 100 градусов по Цельсию.
6. Выбор типа привода является вопросом предпочтений и возможностей заказчика. Следует только помнить, что изделия с ручным приводом дешевле изделий с электромеханическим приводом, но они значительно уступают им по функциональности и точности регулировки, по уровню автоматизации процесса поддержания стабильной температуры. Проще говоря, говорить об уровне автоматизации у клапанов с ручным приводом вообще не приходится.
7. Приобретая трёхходовой клапан, клиент обратит внимание на фирму-изготовитель. Солидная компания не станет портить свой имидж и терять завоёванные на рынке позиции из-за выпуска партии бракованной продукции.
8. Материал клапана тоже может играть важную роль. Следует учитывать, что бронзовые и латунные корпуса клапанов долговечней стальных и чугунных, но и намного дороже. Чугунные корпуса являются самыми дешёвыми, но они отличаются массивностью.
9. В процессе использования системы отопления хорошей привычкой может стать знание инструкций по эксплуатации всех её элементов.
10. При использовании смесителя на фитинги Рехау клапана с термостатической системой требуют проверки. При минимальной температуре в один из патрубков делается заливка горячей воды. Через некоторое время происходит закрытие потока. В обратном трубопроводе на входе в котёл температура воды не должна отличаться от установленной температуры в термостате. Разумеется, это относится к уже смонтированной системе.
11. Перед клапаном рекомендуется установить фильтр механической очистки воды.

Сведения об изделиях основных фирм-производителей

Трёхходовые смесители, оснащённые электроприводом Еsbe

Применяются не только в отопительных, но и в холодильных системах. Серия 3MG изготавливается из особого латунного сплава, что позволяет использовать такие смесители в системах с высокими санитарно-гигиеническими требованиями. Латунные приборы VRG применяются в системах общего назначения. Изделие VRG131, например, можно приобрести за 65-70$. Серию F составляют компактные чугунные смесители.

В целом, смесители этой линейки давно зарекомендовали себя высоким уровнем качества, долговечностью и надёжностью.

Смесители производства Valtek

Компания Valtek появилась в результате тесного и успешного сотрудничества российских и итальянских разработчиков. Несмотря на молодость, компания в короткие сроки завоевала популярность высоким качеством продукции в сочетании с умеренной ценой. Ручной образец может стоить 40-50$. Изделия от Valtek имеют семилетнюю гарантию.

Смесители фирм Danfoss, Honewell и Heimeier

Изделия от Danfoss можно приобрести за 40-70 $. По популярности фирма приближается к компании Valtek. Что касается продукции от Honewell, то эта линейка также отличается долговечностью своих изделий. Управление смесителями этой фирмы отличается простотой и надёжностью. Смесители Honewell к тому же компактны.

Смесители Heimer с термостатической головкой стоит 35-40$. Немецкое качество этого товара покупателя не разочарует.

В системах отопления трёхходовой клапан незаменим в роли регулятора температуры. При правильном подборе модели и оптимальной схемы монтажа системы ожидаемый эффект непременно будет достигнут.

Дальнейшим развитием трёхходовых смесителей являются четырёхходовые, имеющие повышенную функциональность. Но описание этих изделий выходит за тематические рамки статьи.

Как работает трехходовой термостатический смесительный клапан в системе отопления

Трехходовой клапан для отопления

На выходе из котельной установки теплоноситель имеет определенную температуру, которая автоматически поддерживается в пределах заданного пользователем значения. Но зачастую для нескольких контуров системы отопления требуется вода с различной температурой, что не может быть обеспечено автоматикой котла. В таком случае в схему добавляется трехходовой термостатический смесительный клапан, чьей задачей является поддержание необходимых параметров теплоносителя в малом контуре котельной установки и контурах системы отопления.

Конструкция и принцип работы трехходового крана

Чаще всего изделие напоминает с виду обычный тройник из латуни или бронзы, сверху которого установлена регулировочная шайба. Под ней находится термочувствительный элемент, который нажимает на рабочий шток, выходящий из корпуса. Внутри на штоке закреплен конус, герметично входящий в седло. Чтобы понять, как работает трехходовой клапан, нужно изучить его строение в разрезе:

Трехходовой термостатический смесительный клапан

Вода циркулирует через фронтальный и правый патрубки до тех пор, пока ее температура не вырастет или понизится до заданного значения. Задача и принцип действия трехходового клапана заключается в том, чтобы удержать температуру теплоносителя на выходе в заданных пределах, подмешивая холодную или горячую воду (в зависимости от схемы) из левого патрубка. Когда параметры теплоносителя выходят за указанные пределы, внешний привод нажимает на шток. При его перемещении конус выходит из седла и открывает сообщение между всеми тремя каналами. Процесс продолжается до полного перекрывания фронтального входного патрубка, если температурные параметры воды не перестанут изменяться.

Трехходовой клапан с термоголовкой

Существует внутренний механизм клапана другого типа, по конструкции он похож на шаровой кран. Такой трехходовой переключающий клапан вместо седла с конусом имеет внутри шар с выборкой специальной формы. Для перераспределения потоков теплоносителя в таких изделиях привод должен не нажимать, а вращать шток, на котором закреплен шар. Клапаны с шаровым элементом не производятся с большой пропускной способностью и применяются, как правило, в бытовых системах отопления. Другая разновидность механизма – на штоке установлен не шар, а сектор, чья рабочая часть перекрывает полностью или частично один или два потока соответственно.

Работа трехходового клапана

В процессе работы управление трехходовым клапаном по температуре осуществляется внешним приводом, он бывает нескольких типов:

• Простой термостатический привод нажимает на шток за счет расширения размещенной в нем жидкой среды, чувствительной к изменению температуры. Обычно бытовые трехходовые термостатические смесительные клапаны небольших диаметров изначально снабжены таким типом привода, его можно легко снимать для установки другого вида устройства.
• Вместо штатного привода краном может управлять термостатическая головка, имеющая собственный чувствительный элемент, реагирующий на температуру окружающего воздуха. Чтобы осуществлять регулировку по температуре воды, трехходовой смесительный клапан с термоголовкой дополнительно снабжается выносным датчиком температуры. Последний помещен в трубопровод с теплоносителем и соединен с приводом капиллярной трубкой. Такое регулирование является более точным.
• Воздействовать на шток может и электропривод, управляемый контроллером. Электрические датчики, называемые преобразователями температуры, непрерывно измеряют параметры теплоносителя и сигнализируют об их превышении контроллеру, от которого зависит работа трехходового клапана с электроприводом. Самый распространенный и наиболее точный способ регулирования.
• Упрощенная разновидность предыдущего типа изделий — трехходовой смесительный клапан с сервоприводом. Разница заключается в отсутствии контроллера, привод управляет краном напрямую, получая сигналы от датчика температуры. Чаще всего применяется в комплекте с трехходовыми кранами, имеющими шаровой или секторный распределительный элемент.

Применение и схемы подключения

Для того чтобы холодный теплоноситель не попадал в рубашку твердотопливного котла при его разогреве, применяется схема подключения трехходового клапана с первичным контуром циркуляции:

Подключение трехходового клапана

Трехходовой кран отсекает холодную воду из обратного трубопровода, чтобы на внутренних стенках камеры твердотопливного котла не появлялся конденсат, который может значительно сократить срок службы агрегата. Теплоноситель циркулирует в первичном контуре, пока не нагреется до температуры, установленной на термоэлементе клапана, обычно это 40—50 ⁰С. По достижении этой температуры термостат воздействует на шток, постепенно приоткрывая поток холодной воды из системы отопления. Для гидравлической настройки всей системы в малый контур врезан балансировочный вентиль. Для правильной работы схемы обвязки котла циркуляционный насос должен устанавливаться после трехходового крана, а не перед ним, это очень распространенная ошибка.

Продолжением этой схемы может быть организация вторичного контура циркуляции, в котором задействован собственный насос и трехходовой клапан для отопления. Подключение осуществляется по такой схеме:

Трехходовой переключающий клапан

Во вторичном контуре происходит подмешивание в систему отопления горячей воды от котла по мере необходимости, а насос обеспечивает циркуляцию в этом контуре. Трехходовой кран и насос управляются контроллером, который получает данные о параметрах теплоносителя от датчиков. Отбор воды для бойлера производится между двумя контурами, где теплоноситель имеет максимальную температуру, подключение трехходового клапана к котлу в первичном контуре выполняется, как это было показано в предыдущей схеме.

Многие производители котельного оборудования устанавливают в своих отопительных агрегатах дополнительный контур для обеспечения потребителей ГВС. С целью выдержать параметры горячей воды на подаче в дом оборудование для переключения основного теплообменника на контур ГВС и обратно устанавливается внутри котла. Принцип работы и устройство трехходового клапана газового котла, задействованного в этом процессе, мало чем отличается от изделий, описанных выше. Есть небольшая разница в конструкции, которая представляет собой прямой коллектор, внутри него движется элемент, перекрывающий боковые патрубки. Шток вращается с помощью сервопривода по команде от встроенного блока управления котла.

Еще одна сфера применения – управление напольным отоплением, для этого обычно применяется трехходовой клапан с термоголовкой и выносным датчиком температуры. Общая схема выглядит таким образом:

Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой

Схема обеспечивает подачу во все комнаты теплоносителя с одинаковой температурой. Трехходовой кран нужен для того, чтобы не допустить перегрева, так как для напольных систем отопления не требуется такая горячая вода, какая поступает из котельной установки. Насос создает циркуляцию во всех контурах, а клапан подмешивает в подающий коллектор горячий теплоноситель по мере необходимости. Такой смесительный узел – один из самых простых вариантов подключения, схема усложняется, когда требуется регулировка температуры в каждом помещении отдельно.

Трехходовые клапаны, как устройства для приготовления теплоносителя требуемых параметров, не имеют себе альтернативы. Они применяются в смесительных узлах любого типа и для различных температур воды. Нужно только правильно , схему подключения и тип привода, задействованного в этой схеме.

Что такое трехходовой клапан

Трехходовой клапан – разновидность запорно-регулирующей арматуры, применяемой в составе систем отопления. Он обеспечивает изменение давления и расхода теплоносителя в разных ветвях для ручной или автоматической регулировки теплового режима. Поэтому для комплектации отопительной сети нужно иметь представление, что такое, и для чего нужен трехходовой клапан.

Назначение

Трехходовой клапан – арматурное устройство, которое обеспечивает регулировку температуры в ветвях отопительной сети за счет смешения или распределения потоков жидкости. В первом случае производится смешение подачи с обраткой, во втором – часть теплоносителя из подающей магистрали сбрасывается в обратную магистраль. За счет этого выполняется назначение трехходового клапана – регулировка теплового режима.

Основные сферы применения:

• Устройство водяных теплых полов. Применяется при подключении от одного источника с радиаторным отоплением. Температура теплоносителя, подаваемого на радиаторы, может достигать 90 °C и больше. Учитывая, что такой нагрев недопустим для теплого пола, требуется снижение температуры.
• Поддержание температурного баланса между обраткой и подачей с разницей не более 60°C для защиты котельного оборудования от ускоренного износа и поломок.
• Предотвращение образования конденсата на теплообменнике котла.
• Предотвращение перегрева котельного оборудования.
• Выполнение гидравлической обвязки бойлера косвенного нагрева.
• Устройство байпаса.

Учитывая назначение и устройство трехходового клапана, его установка позволяет повысить энергоэффективность отопительной системы и повысить срок эксплуатации ее основных элементов.

Типы трехходовых клапанов

Чтобы понимать, что такое трехходовой клапан на системе отопления, нужно разобраться с классификацией этих арматурных устройств.

В зависимости от принципа действия бывают два типа трехходовых клапанов – смесительные и разделительные.

Трехходовой смесительный клапан применяется для объединения потоков рабочей среды. Конструктивно он представляет собой смесительный узел, который срабатывает при нагреве теплоносителя выше установленного значения. В этом случае клапан открывается и подмешивает в подающую линию воду из обратки, обеспечивая охлаждение теплоносителя. Возможна работа клапана и в обратном направлении – для подогрева жидкости в обратной магистрали.

Распределительный трехходовой клапан имеет один входной патрубок и два выходных. Он распределяет поток рабочей среды между двумя линиями в определенных пропорциях. Например, при перегреве теплоносителя в подающей магистрали его часть может сбрасываться в обратную линию, что уменьшает нагревание радиаторов.

Седельные и поворотные изделия

В зависимости от конструкции запирающего элемента клапаны бывают седельными и поворотными.

В устройствах седельного типа запирающим элементом является конус, посаженный на шток. При его движении по вертикали. В крайнем положении штока конус плотно садится в седло и перекрывает подачу рабочей среды в определенном направлении. Частично или полностью поднимаясь, шток открывает подачу в соответствующем объеме.

Запирающим органом в поворотном трехходовом клапане выступает вращающийся сектор. При перемещении штока приводится в действие шаровая заслонка, которая полностью или частично перекрывает, или открывает подачу рабочей среды. Поворотные клапаны отличаются повышенной стойкостью к износу, хорошо выдерживают значительные колебания температуры рабочей среды.

Выбор товара

Перед тем, как выбрать трехходовой клапан , необходимо определить, какие характеристики устройства необходимы для эксплуатации в конкретных условиях. Подбор оборудования осуществляется по ряду основных параметров.

Материал корпуса

Трехходовые клапаны изготавливают из различных сплавов. Самыми распространенными видами материала являются:

• Углеродистая сталь. При сравнительно малой цене обладает высокой прочностью. Минус – слабая коррозионная стойкость.
• Нержавеющая сталь – сочетает прочностные характеристики и стойкость к коррозии. Широкий температурный диапазон эксплуатации. Высокая цена.
• Бронза и латунь. Сплавы не подвергаются коррозии, обладают достаточной прочностью. Клапаны этого типа эксплуатируются при температуре до 200°C, что позволяет использовать их без ограничений в бытовых сетях.

Способ управления

По способу управления трехходовые клапаны бывают таких видов:

• Ручной. Недорогой тип устройств. Отличается энергонезависимостью. Регулировку приходится выполнять вручную.
• Термостатический. Управление осуществляет термостат, который автоматически открывает и закрывает его при достижении установленных температурных значений. Не зависит от электроснабжения.
• С сервоприводом. Шток приводится в действие электроприводом, управляемым электроникой. Самый дорогой тип устройство, обеспечивающий максимальную степень точности регулировки. Не работает без электроснабжения.

Для бытовых условий чаще всего используют термостатические клапаны.

Рабочее давление и температура

При выборе трехходового клапана обязательно учитывают эти характеристики. Они должны соответствовать рабочим параметрам обслуживаемой устройством отопительной системы.

Шаровый кран — разновидность запорно-регулирующей арматуры . Часто используется в системах.

Фитинг – это деталь для соединения элементов в трубопроводах. Он служит для соединения труб.

Трехходовой клапан для теплого пола. Устройство. Принцип работы

При водяном отоплении вода может достигать температуры выше 90°C. Для радиаторов такой показатель вполне приемлем, но возникают вопросы, если подобный теплоноситель поступает в контур теплого пола. Чтобы температура была нормальной (не выше 40 градусов по Цельсию) используют специальное устройство: трехходовый клапан.

Принцип работы

Клапан трехходовой выполняет запорные функции. Установка производится на подачу, с обратки теплого пола, реализуется дополнительный подмес к теплоносителю, который мы получаем из котлового контура. Таким образом подобная установка позволяет понизить температуру до нужно уровня, смешивая горячий теплоноситель с подачи с остывшим от обратки. Клапаном управляет термостатическая головка датчики при этом могут быть:

• выносной;
• погружной
• накладной.

Иногда ставят термометрический сервопривод, который работает с использованием контроллера. Производители обычно указывают стрелками движение потока воды. По таким маркерам несложно понять какому виду принадлежит данный элемент. Подключение к контуру делается в точно таком же режиме, как показывают стрелочки. Точка монтажа должна выбираться таким образом, чтобы систему можно было регулировать без каких-либо помех. Перед установкой следует внимательно ознакомиться с руководством от производителя.

Автоматика отслеживает поступление теплоносителя в контур пола. Если температура становится выше нормы, то проход блокируется специальной заглушкой. Когда контур остывает, шток поднимается, опять начинается циркуляция теплоносителя. Обратка не должна быть ниже 60 градусов, в противном случае будет наблюдаться слишком большая нагрузка на котел, его ресурс быстро израсходуется. Из подачи клапан выбирает воду и отправляет ее в обратку. У стандартных котлов теплообменник имеет слишком низкую температуру, что способствует быстрой их порче. Конденсационные котлы особой конструкции стоят слишком дорого, гораздо рациональнее поставить трехходовой клапан на традиционные котлы.

Яркий пример использования трехходового клапана:

Устройство

Существует всего три вида трехходовых клапанов для тёплого пола. Имеют они некоторые различия по устройству и работе. Внешне они почти идентичны, поэтому важно выбрать нужный блок, который идеально подойдет для работы. При выборе, обязательно стоит обращать внимание на маркировку на корпусе

1. «+»
2. «-»
3. «М»

Маркер «+» — это контур с высокой температурой. Подмес с обратки теплоносителя, который имеет низкую темпе ауту. «М2 — это точка встречи и перемешивания двух потоков.

Рекомендуется помнить: клапан в массе своей сделан из керамических элементов, поэтому загрязнение для этих приборов категорически противопоказано. Чтобы этого не произошло должны стоят надежные фильтры.

Виды клапанов для теплого пола

Смесительный

При приподнятой задвижке открыты два прохода. В этом случае активно холодная и горячая вода перемешивается, устанавливается таким образом обретенная температура, которая контролируется датчиком термоголовки.

Если температура теплоносителя слишком высокая, то задвижка опускается. Таким образом остается свободной только зона подмеса холодного теплоносителя. В этом случае сохраняется внутренняя воды в блоке теплого пола.

Механический

Во втором варианте трехходового клапана мы наблюдаем, что зоны находятся все в других местах. Зона теплого пола перешел в нижнюю часть, «плюс» перешел справа — налево. Все эти детали не особо что-то значат.

Шток крепится к вентилю, под ними есть маркеры, ориентируясь на них можно регулировать температуру. Метод простой и очень надежный. Стоит такой элемент недорого, но регулировать все режимы приходится ручным способом. Отопительный контур при этом может нагреваться неодинаково.

С термоголовкой

Самое важное: при приподнятом штоке не происходит никакого подмеса. Горячая вода без малейшей задержки отправляется в контур теплого пола. Подобное явление не является продуктивным и не несет в себе положительного заряда. Если заглушка закрывается, то продолжается (как и в первом варианте) внутренняя циркуляция.

Термостатический

Термостатическим трехходовым клапаном для теплого пола называют устройство, где есть специальный терморегулятор. Настройка в этом случае делается единожды, после этого движение задвижки регулируется автоматически. Руководит этим процессом термочувствительная субстанция (иногда газообразное вещество). При увеличении температуры эти консистенции расширяются в объеме, влияют на задвижку. Стоит такой девайс дороже, но работает вполне надежно.

Расположение в третьем последнем варианте трехходового клапана для теплого пола точно такое же, как и в первом. Принципиальное различие заключается в том, что при приподнятой задвижке теплоноситель проникает во внутрь теплого пола. Подобное явление мы наблюдали во втором варианте. Если задвижка закрывается, то имеет место активная циркуляция как в первом и втором случае. Ситуация таким образом с закрытой задвижкой как объединяет все три клапана.

Назвать клапана можно так:

• № 1 — Смесительный
• № 2 — Разделительный
• № 3 — Разделительный

Два последних являются вспомогательными, они не работают без подмеса и лишь меняют направление движения теплоносителя.

Рассмотрев целостную картину, несложно догадаться, что идеально подходит для теплого пола первый клапан. Причина проста: в систему входит теплоноситель, который прошел необходимую подготовку. Следует учитывать, что клапана работают при разных температурных режимах, имеют различную пропускную способность, есть различия в материалах из которого они сделаны.

Вот последствия использования теплого пола без подмеса:

Схема подключения

Вернемся теперь к общей схеме клапана. Мы проанализировали смешение двух потоков теплоносителей, которые имеют разную температуру. Здесь на поверхность выходит главный недостаток «трехходового», который не может дозировать количество теплоносителя. Поток холодный перемешивается с горячим потоком, на выходе получается достаточно непредсказуемая температура.

Термоблок старается выдерживать заданный уровень, но сделать это архисложно. Постоянно присутствует в этом случае неустойчивое равновесие. Подобная схема напоминает явление, как если бы открыть два крана с холодной и горячей водой, определить точную температуру воды будет практически невозможно. Таким образом, если нет возможности, используя клапана, влиять на подмес, надо значит поставить дополнительный блок, который сможет влиять на остывший теплоноситель.

Чаще всего монтируют:

1. Балансировочный вентиль.
2. Настроенный радиаторный клапан

Эти два элемента монтируются на байпас таким образом мы будем получать нужную температуру. Если отсутствует согласование между насосом котла и теплого пола, то в этом случае передавливание теплоносителя (котловой мощнее) сразу в обратку котлового контура. Таким образом до теплого пола доходить ничего не будет. Избежать этого явления можно с помощью монтажа обратного клапана, его также поставить можно на выходе. Таким образом проблема будет решена. Стоимость в среднем:

1. Клапан трехходовой 3300 руб.
2. Термоголовка 2700 руб.
3. Обратный клапан на дюйм 500 руб
4. Вентиль, радиаторный клапан до 700 руб
5. Общая сумма составляет порядка 7200 руб.

При этом не учитываются трубы, фиксирующие материалы.

Стоит рассчитывать диапазон температур. Для теплых полов температура не превышает 40°C. Также существуют допуски по давлению: дорогие конструкции «держат» давление до 16 бар, для бытовых устройств вполне хватает в 2,5 раза меньше (5-5 бар). Регулируются данные показатели ГОСТ 26349-84.

Трехходовые клапана имеют разные диаметры патрубков. Самые популярные из них: это 1 и ¾ дюйма, резьба при этом бывает как внутренняя, так и — внешняя.

Трехходовые клапаны в отоплении теплого пола кажутся невзрачными, но они необходимы в работе и применяются в различных сферах, выполняя важные функции. Использовать клапана рекомендуется использовать изделия от известных производителей, тогда это компактное устройство будет работать без сбоев долгие годы. При покупке следует познакомиться, чтобы на корпусе не был повреждений или трещин. Регулятор должен без затруднений поворачиваться в любую сторону. Термоголовка проверяется с помощью небольшого нагрева. Это можно сделать, используя о

Как правильно выбрать трехходовой клапан для теплого пола

Трехходовой клапан для теплого пола необходим для правильного температурного режима. Вода, поступающая в контуры, не должна быть больше 40-45 градусов. Для этого применяется коллектор или смесительный кран. Последний агрегат может иметь разный принцип работы и регулирования. От этого будет зависеть функционал, возможность автоматизации и стоимость изделия.

Трехходовой клапан

1. Основной принцип регулирования
2. Простое решение
3. Изделия с одноканальной регулировкой
4. Полнофункциональный клапан
5. Особенности выбора смешивающих узлов
6. Недостатки смесительных узлов
7. Немного об автоматизации

Основной принцип регулирования

Задача, которую выполняет трехходовой клапан теплого пола – смешивать остывшую воду обратки с горячей, поступающей из нагревательного котла. Внешне принцип работы всех представленных на рынке устройств един:

• котел подключается к одному из входов изделия;
• обратка подсоединяется к другому;
• трехходовой смесительный клапан для теплого пола подключается выходом к коллекторной гребенке.

Определить, куда присоединяются те или иные точки системы отопления, можно по схеме, нанесенной непосредственно на корпусе смесительного узла.

Важно! На рынке встречаются клапаны с двумя основными методиками включения в циркуляционную структуру. Первый называется Т-образным, у него выход направлен вниз, а подвод горячей воды и обратки осуществляется с боков. Второй тип включения – L-образный, в этом случае котел подключается сбоку, обратка снизу, а выход – с третьей точки на боку узла. При покупке того или иного изделия нужно следить, чтобы оно удобно вписывалось в обвязку трубной сети.

Простое решение

Главная характеристика, которая описывает блок смешивания для теплых полов – пропускная способность. Чтобы достигать заметной эффективности регулировки, проход воды и падение температуры между подачей и обраткой должны быть значительными. Это имеет место в больших домах. При малой площади отопления применение сложного, автоматизированного трехходового узла не показывает заметного эффекта.

Для того, чтобы регулировать микроклимат при небольших длинах контуров теплого пола, можно применять трехходовой кран для подмешивания. Это устройство работает по такому же принципу, что и термозависимый блок. Но регулировка количества поступающей горячей воды и обратки – осуществляется вручную. В квартире не отличающийся сложностью блок, имеющий низкую стоимость – весьма эффективен.

К достоинству простого трехходового крана относится его надежность. Здесь нет ни биметаллических термочувствительных деталей, ни других компонентов, способных изменять свои характеристики со временем и требовать замены. Трехходовые краны заменяются целиком, если их регулирующий элемент из-за засора или времени эксплуатации перестал выполнять свою основную задачу.

Изделия с одноканальной регулировкой

Если рассматривать полную механику работы трехходового клапана, становится понятно, что он должен регулировать два входа, образуя результирующий поток воды с требуемыми параметрами на выходе. На практике рынок предлагает упрощенную структуру управления. Для регулировки теплого пола можно применить термостатический трехходовой клапан.

Работает такой блок следующим образом:

• для поступления охлажденной воды из обратки нет никаких преград, кроме диаметра отверстия в узле подмешивания;
• нагретая котлом вода регулируется, в зависимости от температуры результирующего потока поступление горячего теплоносителя понижается и повышается;
• балансировка давления производится показателями пропускной способности выхода на коллектор.

Большинство продавцов умалчивают, что у них в продаже – именно термостатические трехходовые клапана. Из-за этого у многих пользователей возникают неожиданности в системе отопления, например, несоответствие выходной температуры установленным параметрам регулировки.

Работа термостатического трехходового клапана зависит от показателей давления на выходе котла и создаваемого циркуляционным насосом. Они должны быть примерно равны, тогда блок подмеса будет выдавать параметры, соответствующие установленным регулировкам. Часто котел создает большее давление в системе. И тогда результирующий поток при установке на регуляторе температуры в 25 градусов может иметь показатель в 30 и больше. Причина – обратка поступает в зону смешивания в недостаточном количестве, поскольку подается с недостаточным давлением.

Полнофункциональный клапан

Дорогой полнофункциональный клапан имеет смысл устанавливать в системе отопления, рассчитанной на большую площадь. Тогда для эффективной работы системы будет достаточно и объема проходящей воды, и падения температуры за время прохода жидкости по контурам комнаты.

При этом нет никаких неожиданностей в работе узла подмешивания. Вода на выходе имеет указанную регулятором температуру, расходомеры действуют точно, микроклимат в комнатах может регулироваться плавно и предсказуемо.

Полнофункциональные устройства обязательно оснащаются узлами автоматизированного управления, поскольку механические (улитки, биметаллические пластины) не отличаются надежностью и требуют создания сложной схемы.

Особенности выбора смешивающих узлов

Обвязка котла и других компонентов системы отопления всегда производится стандартизированными трубами. При этом каждый разработчик старается использовать резьбовые соединения одного типоразмера по всей структуре труб. Здесь может проявиться особенность конструкции трехходового клапана, которая способна не позволить системе работать эффективно и надежно.

Несмотря на то, что диаметр присоединения смешивающего узла по резьбе может быть достаточно значительным, это не говорит о реальной пропускной способности. Проблема в том, что внутренний диаметр отверстий, которые перекрываются регулирующей головкой или шаром, может быть от 4 и выше раз меньше соединительной трубы. Поэтому в магазине обязательно нужно рассматривать техническую документацию.

Ключевой параметр, который должен учитываться при выборе того или иного изделия – пропускная способность. Квалифицированные разработчики системы отопления способны предоставить такую цифру для ориентирования. Но если все делалось “на глаз”, ориентироваться нужно на показатели нагревательного котла. Количество воды, которое он способен производить за час или минуту, должно сравниваться с пропускной способностью клапана.

Технические характеристики трехходового клапана

Недостатки смесительных узлов

Кроме уже упомянутой неожиданности с низкой пропускной способностью узла смешивания, у трехходового клапана есть еще несколько особенностей и потенциальных опасностей использования. Во-первых, гидравлическое сопротивление, которое создает изделие в системе теплого пола – весьма велико. Это стоит учитывать, если планируется создавать разветвленную сеть с несколькими коллекторами, циркуляционными насосами и узлами смешивания.

Вторая опасность, заключенная в работе трехходового клапана – возможность резкого поступления большого количества горячей воды в контуры отопления. Это может привести к завоздушиванию, вызвать аварии в виде протечек из-за резкого броска давления. Такая ситуация не является типичной. Но может возникать на стадии первичной регулировки и запуска системы, поэтому такие работы стоит поручать специалистам.

Немного об автоматизации

Автоматические системы регулирования доступны для большинства клапанов. Если узел не оснащен собственной головкой, можно приобрести отдельный сервопривод. В условиях квартиры или частного дома эффективно работают узлы с простой механической системой регулирования. Они компактны, имеют приемлемую цену и в режиме редких случаев регулирования – могут работать долгие годы.

Для получения полностью автономной и не требующей вмешательства системы понадобится управляемая структура, работающая на основе показаний температурных датчиков в комнатах. Она может работать, управляя только блоком подмеса или – осуществляя изменение настроек расходомеров. Для организации сложных и надежных систем рационально приобретать узлы подмешивания, уже оснащенные сервоприводами.

В блоках подмеса с автоматическим управлением применяются электрические и пневматические структуры регулировки. Первые отличаются большей популярностью у потребителей, поскольку относительно дешевы и просто подключаются. Но они не отличаются высокой надежностью, поскольку зависят от параметров входящего энергопитания и могут требовать обслуживания. Пневматические приводы – дорогие, требуют сложного подключения. С обратной стороны – проблем у таких узлов не бывает долгими годами.