Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: схема подключения, виды и принцип работы

Общая информация

Трехходовой кран детали

• Корпус из металла
• Затвор с проходными каналами
• Три патрубка. Два для холодной и горячей воды, третий для выхода нагреваемой жидкости отопления.

Как работает трехходовой кран в системе отопления

К трехходовому смесителю подключаются трубы с жидкостями из котла отопления и обратки. От угла поворота рычага или вентиля на регулирующем кране зависит, какой температуры жидкость через него будет течь.

• Затвор открыт – степень нагрева теплоносителя идентична уровню нагрева в котле
• Кран перекрыт – вода из обратки (остывшая) идет к батареям

Любое другое положение крана, дает воде смешаться. Таким образом, происходит контроль температуры жидкости в магистрали отопления.

Виды распределительных кранов

Корпус изделия

• Латунный – прочный, устойчивый к механическим повреждениям, без температурных ограничений сплав. Срок службы до 50 лет.

• Стальной – повышенная прочность (ниже латунного сплава), долгое время эксплуатации
• Чугунный – устанавливается в промышленных системах, на трубы диаметром от 4 см.

Управление

Бытовые трехходовые краны, для отопительной системы, оснащены разным управлением.

1. Механическое управление. Кран оснащен поворотными рычагами, которые регулируют потоки жидкости. Изменение положения ручки создает разницу объемов жидкости поступающей из разных источников. Минус механического изделия в длительном и не ровном прогреве системы.
2. Автоматическое управление. Автоматическое изделие поддерживает установленную температуру без влияния человека. Установка автоматического крана гарантирует качественный и равномерный обогрев. Функционирующая система в постоянном контроле не нуждается.

Тройник для отопления с электроприводом

Элемент управления сервопривод – электрический двигатель. БЭУ сигнализирует сервоприводу о превышении заданного параметра, двигатель изменяет положение шара или штока. Электроблок измеряет степень нагрева носителя на выходе из регулятора или по нагреву обратки и жидкости из котла оптимизирует настройку.

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором

При монтаже изделия необходима его добросовестная и внимательная настройка. На финишные положения рычага, устанавливаются максимальная и минимальная допустимые температуры. Так создается диапазон работы, в рамках которого модель с термическим регулятором, для отопительной магистрали, корректирует нагрев жидкости в системе. Для этого выполняется механическая коррекция давления в клапане.

Жидкость будет протекать через тройник столько раз, сколь потребуется для достижения ей заданной температуры. Если показатель температуры пересечет установленные пределы, соотношение смешивания воды (ГВС и ХВС) в приборе измениться.

Главное достоинство модели с термической регулировкой – для его функционирования, не требуется БЭУ. Кран выполняет свои функции в автономном режиме и имеет лояльную цену.

За что отвечает трехходовой клапан для отопления с терморегулятором

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.

Трехходовой клапан обеспечивает эффективность и экономичность отопительной системы за счет регулирования теплового потока

Для чего регулировать тепловой поток

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.

Схема отопления с трехходовым клапаном

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.

Принцип работы терморегулятора

На эффективность работы регулятора влияют точность и скорость реакции термоголовки на выполненные изменения. Чем быстрее устройство позволяет изменить режим работы системы и оперативнее обеспечить внесение изменений в её функционирование, тем больше за него придётся заплатить.

Основными элементами терморегуляторов являются вентили (клапаны) и термоголовка. Принцип работы устройства зависит от вида используемого элемента.

Элемент	Функциональные возможности	Устройство	Принцип действия
Вентили либо клапан	Запирающий механизм	Включает седло, конус, шток.	Уменьшение потока обеспечивается движением рабочего штока, который, задвигаясь, уменьшает зазор между конусом и седлом. Если надо увеличить поток, шток совершает обратное движение для увеличения величины зазора.
Термоголовка	Управление штоком	Внутри «сильфона», имеющего цилиндрическую форму, помещено термочувствительное вещество.	Используется принцип теплового расширения газа и жидкости. Горячий теплоноситель воздействует на вещество, находящееся в «сильфоне», заставляя его расширяться. В результате начинает двигаться поршень, соединённый с «сильфоном» специальной пружиной. Поршень оказывает воздействие на шток, заставляя его двигаться в нужном направлении.

Принцип работы терморегулятора зависит от его конструктивных особенностей

Как правильно выбирать

Прежде чем приступать к непосредственной покупке клапана, следует выяснить массу моментов, касательно используемого котла и особенностей системы отопления, это позволит повысить эффективность работы системы, в ином случае – это может привезти к ухудшению штатных показателей.

Главным в данном вопросе является определение рабочих параметров теплоносителя(это легко выяснить с помощью имеющейся документации). Кроме того, необходимо учитывать расход на обогрев и саму схему обвязки.

Определить расход и температуру теплоносителя можно с помощью проектной документации. В случае, если таковая отсутствует, использовать можно рекомендации, которые указаны в паспорте самого котла, который и используется в системе.

Все эти параметры нужны для того, что бы правильно подобрать клапан (выбирать предстоит сугубо по пропускной способности).

Система управления привода выбирается по типу системы обогрева и обвязке самого котла. Самые простые модели и варианты подразумевают использование обычного термостатического клапана (хотя бывают исключения). А, как уже говорилось, для обеспечения качественной работы подогрева пола, следует использовать изделие с термостатической головкой.

Если планируется работа со сложной системой обвязки, то производители рекомендуют использовать клапан с внешним управляющим контроллером.

Как бы то ни было, любая современная система отопления должна использовать трехходовой клапан, являющийся важным узлом во всей системе и заменить его попросту нечем – альтернатива не была придумана.

Исключением можно назвать используемые ранее элеваторные системы, которые уже длительный срок не эксплуатируются и считаются устаревшими (в силу малой свой эффективности и удобства).

Обязательно следует учитывать, что существует не только смесительный клапан, но и разделительный. Рассмотренный выше первый вариант подразумевает возможность смешения двух потоков в один, а второй вариант –разделительного клапана, предлагает возможность разделить один поток на два, при этом регулируя подачу в каждый из выходов.

Оба эти виды клапанов могут быть использованы в системе. Однако смесительный необходим в любом случае, а разделительный редко применяются в простых системах отопления.

Правильным выбор клапана можно назвать в том случае, если пользователь выбирает покупку не только по пропускной способности, но и по температуре. Если первый критерий отбора является основным – не учитывая его, нельзя рассчитывать на функциональность системы в целом, то второй критерий подразумевает длительность работы клапана – если он не рассчитан на функционирование в системе, где температура выше, чем допустимая у самого клапана – деталь будет изнашиваться быстрее и потребует замены, либо вообще не будет функционировать.

Автономная система отопления представляет собой гораздо более сложный механизм, состоящий из большого количества взаимосвязанных узлов и агрегатов, которые выполняют соответствующие функции. Трехходовой клапан для котла в этом механизме играет роль смесителя, в котором происходит регулировка температуры теплоносителя.

Делается это для того, чтобы трубы равномерно прогревались и уровень отопления в каждой комнате был примерно одинаковым. Если не использовать деталь, то получится, что вода при прохождении через теплообменник будет нагреваться не одинаково, и в результате часть комнат получит меньше тепловой энергии, чем все остальные помещения.

Трехходовой вентиль для защиты котла

Как работает трехходовой клапан в системе безопасности твердотопливного котельного агрегата? В процессе разогрева важно не допустить контакта холодного теплоносителя с рубашкой котла, иначе на стенках внутри котла образуется конденсат, способный сократить срок его службы или вывести отопительное оборудование из строя

Для этого монтируется первичный контур циркуляции, по которому перемещается постепенно нагревающийся теплоноситель. Работа трехходового крана заключается в том, что он перекрывает трубу, по которой обратка из отопительного контура дома попадает в работающий котел, пока температура воды в котле не достигнет 40-50°С (точное значение задается на термоэлементе вентиля). Когда теплоноситель достаточно нагреется, шток плавно открывает дорогу обратке.

В этом случае клапан в системе отопления подключается по следующей схеме: он монтируется на трубу обратки и должен быть обращен полностью перекрывающейся стороной в противоположную от котла сторону. Циркуляционный насос ставится между вентилем и котлом. К свободному патрубку трехходового вентиля подсоединяется байпас, который формирует первичный контур циркуляции.

Заключение

Регулировка температуры теплоносителя при помощи трехходовых вентилей – единственно возможное решение.

Трехходовой клапан на системе отопления должны подбирать и устанавливать профессионалы, поскольку от правильного выбора и монтажа зависит работоспособность всей системы отопления.

Твердотопливный котел довольно сложно устроен, имеет множество разных деталей, узлов. Клапан отвечает за функции смесителя для регулирования температуры , за счет которых воздух в трубах нагревается равномерно и быстро. Без крана невозможен равномерный нагрев, температура в комнатах будет сильно разниться.

Трехходовой клапан подходит для всех типов котлов к газовым и твердотопливным моделям. Отличаться кран может только по размерам, по конфигурации, независимо от марки он стандартен.

Теплоносителем служит водопроводная вода, всегда имеется в наличии, при эксплуатации не возникает серьезных проблем. Материалом клапана является нержавейка, либо бронза. Изделие может быть полимерным, но пока не нашло своего массового распространения.

Кран имеет 3 отверстия:
одно входное и два на выходе, внутри находится привод, регулирующий поступление потоков для достижения оптимальной температуры.

Принцип действия устройства в любых моделях стандартен — смешивается холодная вода с горячей до нужной температуры, вода следует от патрубка к патрубку до тех пор, пока ее температура не будет соответствовать заданным параметрам. Далее, привод открывает поток из третьего патрубка, вода, в котором уже течет нагретая.

Работает он автономно, не нуждается в участии человека, от него требуется только проверять его работу.

Плюсы устройства:

1. Долговечен.
   
2. Прост в установке.
   
3. Функционален.
   
4. Практичен.
   
5. Регулируем.
   

Среди недостатков отмечается:

1. Непредназначенность
   клапана к грязным средам.
2. Высокая стоимость
   устройства.

Устройство и принцип работы трехходового крана

Конструкция трехходового смесителя включает такие элементы:

1. Герметичный корпус с тремя Т-образно расположенными патрубками.
2. Затвор с внутренними Т- или L-образными каналами. Чаще всего затворный механизм имеет форму шара, реже конуса или цилиндра.
3. Сальник.
4. Шток, передающий движение на затворный механизм.
5. Блок управления – ручка (бабочка или рычаг) или привод.

Принцип работы трехходового крана построен на вращении затвора внутри корпуса. Высверленный в затворе L- или Т-образный ход служит для пропуска потоков. Поворачиваясь, затвор либо открывает все отверстия патрубков, либо перекрывает одно из них.

Рассмотрим принцип его работы на примере отопительного контура. Трехпроходной кран устанавливается в контур таким образом, чтобы один его патрубок был подключен к трубопроводу, идущему от котла.

Патрубок, расположенный посередине, через байпасное соединение подключается к «обратке», где теплоноситель имеет уже меньшую температуру. Третий патрубок соединяется с трубопроводом, идущим к радиаторам.

Положение затвора задается поворотом рукоятки:

1. В первой позиции смешиваются транспортируемые потоки, одновременно поступающие с подаваемого от теплогенератора контура и с «обратки».
2. Во втором положении в отопительный контур подается только горячий теплоноситель от котла.
3. В третьей позиции перекрывается поток горячего теплоносителя, в систему подается только остывшая вода с обратного контура.

Установка трехходового клапана в системе отопления

Термостатический смеситель устанавливают в систему отопления в смесительном узле при одно – или многоконтурном распределении тепла. Таких контуров может быть несколько. Принципиальная схема не изменится. Добавятся лишь новые элементы.

Например, смесительный узел. Наличие дополнительного контура распределения теплоносителя является его главной отличительной особенностью. Зачем он нужен? Для подключения дополнительных теплопотребителей. Например, теплого пола.

Во время врезания клапана нужно следить, чтобы в него не попали отходы сварки (шлак, капли расплавленного металла). Так же необходимо предусмотреть возможность легкого снятия клапана в процессе его эксплуатации. Такое действие понадобится при периодической проверке его работоспособности.

Выбор трехходового клапана для отопления

Чтобы правильно выбрать клапан нужно учитывать очень много различных нюансов.

• В первую очередь:
• количество контуров в отопительной системе;
• конструктивная особенность управления клапаном;
• диаметр входного патрубка;
• пропускная способность трубопроводов системы отопления;
• материал, из которого изготовлен клапан.

С количеством контуров системы отопления легко разобраться самостоятельно. С остальными моментами выбора все обстоит намного сложнее. Чтобы узнать, как устроен и работает трехходовой клапан, достаточно вникнуть в этот вопрос.

А для того, чтобы правильно определить даже его размеры, необходимо иметь понятие в термодинамике.

Вентили с подобной задачей справиться не в состоянии, что говорит о необходимости наличия трехходового клапана в системе отопления. Используя клапан в системе отпадает необходимость придумывать какой-то выносной пульт управления ею. Все делается без участия человека.

Разновидности кранов

Классификация изделия по разным признакам:

В зависимости от вентиля, различают:
Регулирующий. Он оборудован электромеханическим устройством, которое открывает нужные клапаны

Еще в его комплектацию входит шток с ручной или автоматической регулировкой. Важно! Шток не выбить даже самым сильным давлением воды, поскольку он расположен внутри устройства. Запорный

В его комплекции есть шаровое приспособление, которое переключает поток воды

Запорный. В его комплекции есть шаровое приспособление, которое переключает поток воды

Особенность этого устройства в том, что его устанавливают на системы с низким давлением. Оно очень простое в конструкции, требует постоянного ухода и быстро изнашивается.

По материалу изделия:
Латунь – наиболее востребованный материал, из-за длительного периода эксплуатации, небольших габаритов и низкого веса.

Углеродистая сталь – прекрасная альтернатива латуни.

Чугун – используется для труб большого диаметра (от 40 мм и больше). Для частных домов он не практичен.

Бронза – материал с длительным периодом эксплуатации.

В зависимости от способа монтажа:муфтовый;
фланцевый;
цапковый;
под приварку;
штуцерно-торцовый.

Для системы отопления используют такие виды, как:
С постоянным режимом гидравлики – регулируется в соответствии с качественными показателями. Он подходит потребителям с качественными теплоносителями определенного объема.

С переменным режимом гидравлики – регулируется согласно с требуемым количеством воды. Он больше подойдет тем, для кого имеет значение количество.

От варианта проточной части устройства:пробно-спускной;
полнопроходной.

От типа встроенного затвора:конусный;
цилиндрический;
шаровой.

По форме клапана-заглушки различают такие типы:T-образные;
L-образные;
S-образные.

От механики затворного элемента:
Сальниковые – контролирует регулировку водяной струи сверху арматуры за счет сальника;

Натяжные – контролирует регулировку водяной струи снизу арматуры за счет гайки.

В зависимости от обогрева корпуса:с обогревом;
без обогрева.

В зависимости от технических показателей различают такие вентили:
Т-образный – регулировочная ручка может быть в 4-х положениях;

Г-образный – ручка регулировки имеет два режима, включая угол поворота на 180 градусов.

От механизма контроля устройства:
Ручной – поводит соединение потоков воды в приблизительных пропорциях, дешевый, выглядит как стандартный шаровой вентиль;

Электропривод – для работы используется дополнительное оборудование двигатель либо магнитный способ, существует возможность получить удар от тока;

Пневмопривод – самый оптимальный для использования вариант. Важно! С электроприводом можно с легкостью сбалансировать тепло так, чтобы уровень температуры в дальних от котла комнатах, был такой же, как и в ближних

Монтаж клапана своими руками

Представляем вашему вниманию несколько схем установки смешивающего клапана.

Схема, которая применяется главным образом в котельных тех систем отопления, которые подключены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. Насос, который находится во втором контуре, обеспечивает нужную циркуляцию теплоносителя.

Внимание! В том случае когда клапан планируется напрямую подключаться к источнику теплоносителя на байпасе, который подключается к порту В, тогда понадобится и установка клапана с гидросопротивлением, которое будет равносильно аналогичному сопротивлению данного источника. Если это не сделать, тогда расход теплоносителя на отрезке А-В будет колебаться в зависимости от движения штока

Стоит отметить, что эта схема установки предусматривает возможное прерывание циркуляции теплоносителя через источник, если монтаж сделана без циркуляционного насоса или гидроразделителя в основном контуре

Если это не сделать, тогда расход теплоносителя на отрезке А-В будет колебаться в зависимости от движения штока. Стоит отметить, что эта схема установки предусматривает возможное прерывание циркуляции теплоносителя через источник, если монтаж сделана без циркуляционного насоса или гидроразделителя в основном контуре.

Не рекомендуется подключать клапан к напорному коллектору или теплосетям при отсутствии приборов, с чьей помощью дросселируется излишний напор. В противном случае расход теплоноситель будет серьезно колебаться.

При перегреве обрата разрешается, от излишнего напора избавляться при помощи перемычки, которая монтируется параллельно относительно подмеса клапана в контуре.

Осуществление количественной регулировки с помощью изменения затрат жидкости – является главной функцией выполняемой данным трехходовым термоклапаном. Он используется там, где есть возможность перепуска жидкости на «обратку», а вот остановка циркуляции, напротив, крайне нежелательна. Представляем также схему установки разделяющего трехходового клапана:

Важно! Подобная схема подключения стала довольно популярной в узлах водо и воздухонагрева подключенных от индивидуальных котелен. Для того чтобы увязать гидроконтуры, нужно чтобы потери напора потребителя равнялись потерям на клапане – балансире в байпасе

Показанная здесь схема должна служить для монтажа на те трубопроводы, в которых есть чрезмерный напор. Перемещение жидкости осуществляется за счет сильного напора, который образуется при помощи циркуляционного насоса

Для того чтобы увязать гидроконтуры, нужно чтобы потери напора потребителя равнялись потерям на клапане – балансире в байпасе. Показанная здесь схема должна служить для монтажа на те трубопроводы, в которых есть чрезмерный напор. Перемещение жидкости осуществляется за счет сильного напора, который образуется при помощи циркуляционного насоса.

Регулировка нагрева водяных полов

Чаще всего для обустройства водяного обогрева пола используют соединение отопительных контуров посредством коллектора, на который заходят оба конца трубопровода: один из них подает теплоноситель, а второй — возвращает его обратно. На вход в каждый из отопительных контуров поступает горячая вода, имеющая одинаковую температуру.

Поскольку протяженность трубопроводов разная, то каждое из помещений прогревается до разной температуры. Например, для ванной данный параметр должен составлять 25 градусов, а для жилых комнат он не может превышать 22 градуса. Чтобы добавить или убавить степень обогрева помещения, нужно изменить количество носителя тепла, подаваемого в контур.

Наиболее простым способом, как регулировать температуру водяного теплого пола, считается оснащение коллектора специальными вентилями на вход и выход (подробнее: «Схема коллектора теплого пола – как всё должно работать»). Путем поворота их головок можно корректировать количество носителя тепла, подаваемого в каждый из контуров. В этом случае ориентироваться приходится только на собственные ощущения, а такой способ регулировки обогрева нельзя назвать удобным.

Последовательность действий при этом следующая:

• регулировочные вентили подкручивают;
• ожидают в течение некоторого времени, пока не прогреется пол;
• оценивают результат;
• снова подкручивают вентили и т.д.

Поскольку температура на улице практически никогда не бывает одинаковой в течение даже одних суток, хозяевам дома приходится вращать вентили очень часто, причем вручную.

Термостаты, изображенные на фото, обычно размещают в каждом помещении, где смонтировано напольное покрытие с водяным обогревом. В свою очередь сервоприводами оснащают каждый контур на гребенке подачи носителя тепла. Они согласно сигналам увеличивают либо уменьшают количество воды, поставляемой в контур. Термостаты связывают с конкретными сервоприводами и подают на них команды управления.

Регуляторами контролируется либо температура теплого водяного пола, либо воздушной массы в комнате. При этом отслеживать температурный режим воздуха в комнате приходится тогда, когда обогрев напольной поверхности является единственным способом отопления в доме.

Принцип функционирования регулятора пола с обогревом:

1. На корпусе оборудования устанавливают нужную температуру (напольной поверхности или воздуха в зависимости от конкретной модели).
2. В случае отклонения параметра в ту или иную сторону, на сервомоторы приходит сигнал, после чего подача носителя тепла либо увеличивается, либо снижается. В итоге через некоторый временной период температура приходит в норму.

Когда трубы залиты стяжкой, необходимо время на то, чтобы весь бетонный массив нагрелся или остыл. При наличии настильной системы обогрева пола инерционность меньше и тогда изменения наступают быстрее.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная вещь в системе отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.

Рубрика:

Схемы смесительных узлов (так выглядит узел теплого пола в сборе):

Компания «Сантехмонтаж» предлагает к продаже смесительные клапаны для теплого пола. Являясь официальным дистрибьютором торговой марки Valtec, мы поставляем только сертифицированные материалы и комплектующие для инженерного сопровождения объектов частного и общественного строительства.

Напольное водяное отопление давно перестало ассоциироваться с роскошью, сегодня это разумный способ создать комфортные и здоровые условия для жизни людей. Специальные исследования, данные которых были взяты за основу требований международных стандартов ISO 7730, показали, что самыми благоприятными для человека считаются такие домашние температурные условия, когда на уровне пола термометр показывает +22-24°С, а на уровне головы – около +20°С.

Как показывает практика, с помощью классических инженерных решений выдержать эти условия трудно, так как тепло, исходящее от обычных радиаторов, сразу поднимается вверх, а пол остаётся холодным. При напольном отоплении вся поверхность пола является, по сути, низкотемпературным радиатором, благодаря чему поток теплого воздуха распределяется в помещении равномерно.

Насосно-смесительные узлы Valtec

Представляем вашему вниманию трехходовые термостатические насосно-смесительные узлы Valtec Combi и Dual. Они создают управляемую циркуляцию в петлях теплого водяного пола; поддерживают температуру, сниженную относительно источника тепла; помогают разделить и связать отопительные контуры.

Узлы марки Valtec совместимы с распределительным коллектором водного пола (межосевая длина соединительных патрубков – 2 метра), размеры позволяют компактно поместить узлы в коллекторный шкаф.

В плане комплектующих деталей для термостатических узлов предлагаются термоголовки, дополненные выносным накладным (VT.5012) либо погружным (VT.5011) индикатором. Рекомендуется использование насосов немецкой фирмы Wilo.

Помимо создания инженерных систем типа «теплый водяной пол», готовые модули от Valtec находят применение для установки иных современных разновидностей панельного отопления, таких как потолочное или стеновое; используются для нагрева воздуха в садовых теплицах и на уличных террасах.