Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: виды и преимущества

Подключение и установка своими руками

При подключении учитывайте направленность теплоносителя, вверху корпуса должен присутствовать указатель в виде стрелки.

Устанавливается клапан в вертикальном, или горизонтальном направлении, место его расположения значения не имеет:

В многоэтажных домах, рабочая жидкость подается на кран через нагревательный элемент, далее – в насос, в отопительную систему. На входе обозначается “А”, на выходе – “АБ”.
Далее, подача охлажденной воды поступает в котел на арматурный узел на входе “Б”. Чтобы давление в котлах было стабильным, и поддерживалась определенная температура, учитываются индивидуальные особенности котла, установка устройства в конкретном случае может отличаться.
Узлы монтируются в зависимости от вариаций соединений их с другими частями трубопровода. Обычно монтируется клапан с резьбовым соединением.

При установке, важно не допустить ошибок, можно повредить трубопровод, либо установить температурный режим с резкими перепадами. На заводском изделии должны быть обозначены стрелки, по которым можно определить направление движущегося потока и установить устройство самостоятельно

При сварке нельзя допускать перегрева крана.

Место установки должно быть легкодоступным.

При установке крана в теплоноситель с примесями дополнительно потребуются фильтры.

Определитесь с местом подсоединения клапана в зависимости от направления потока теплоносителя.

Установите вертикально, либо горизонтально клапан.

Установите рычаг под углом в радиусе от 90 до 180 гр.. Клапан служит для смешивания холодных и горячих потоков, препятствует вхождению холодного потока на трубопровод, иначе образуется конденсат, система деформируется, на стыках появляются трещины, или полностью приходит в негодность

Клапан служит для смешивания холодных и горячих потоков, препятствует вхождению холодного потока на трубопровод, иначе образуется конденсат, система деформируется, на стыках появляются трещины, или полностью приходит в негодность.

Благодаря смесительному крану, жидкость на входе в котел будет не менее 50 гр., что устраняет резкие перепады температуры, холодная вода не оказывает на трубы своего негативного воздействия.

Задача смесительного крана – препятствовать попаданию теплоносителя в трубопровод с высокой температурой. Средний диапазон -75 – 85 градусов.

Особенности

Вода, протекающая по трубам центрального отопления, поступает в систему радиатора с определенной температурой, повлиять на которую возможности нет. Для этого в систему отопления устанавливают трехходовой кран. Его основная задача заключается в регулировке количества пропускаемой жидкости. Благодаря этому отпадает потребность изменения площади радиатора отопления. В комнаты поступает необходимый уровень тепла, соответствующий мощности отопительной системы.

Внешний вид трехходового крана напоминает тройник, только функциональные возможности у них разные.

Трехходовые краны разделяются на три вида:

Разделительный. Применяется в случае одновременной подачи тепла в нескольких теплоносителях. Данный узел можно представить как смеситель, который формирует стабильность подачи потока воздуха с заданной температурой. Монтаж производится непосредственно в сеть.
Смесительный. Используется для объединения потоков и их последующей регулировки. Входящие потоки с различной температурой попадают в кран через два отверстия, выход происходит через третье.
Переключающий. Данный тип клапана занимается переключением воды в различных направлениях.

Приобрести трехходовой клапан и регулятор температуры можно по отдельности, но более приемлемым вариантом станет приобретение конструкции с терморегулятором в целом.

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.

Существует две разновидности:
трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
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.

Как проверить трехходовой кран на работоспособность

В первую очередь следует провести внешний осмотр: на пластиковом и металлическом корпусе не должно быть трещин. Что касается регулятора, он должен плавно поворачиваться во все стороны. Чтобы проверить термоголовку, её нужно нагреть. Например, строительным феном. При этом шток должен двигаться в соответствии с показателями. Если у клапана установлен электропривод, проверить его работоспособность можно с помощью тестера, но для этого придётся электропривод разобрать.

Заключение

Трёхходовые клапаны только с виду напоминают тройник. Их устройство гораздо сложнее, а сферы применения достаточно разнообразны. Подходите к выбору клапана ответственно, рассматривайте модели лишь известных, зарекомендовавших себя производителей, к счастью, таких достаточно. И тогда этот маленький, но очень важный прибор проработает долгие годы, не доставляя проблем.

Оборудование для котельной

Типы исполнительного механизма трёхходовых клапанов

Производители предлагают устройства с различным типом исполнительного механизма, определяющим принцип работы клапана.

Типы исполнительного механизма	Принцип функционирования	Устройства
Седельный	Имеет шток, который в процессе работы совершает поступательные движения вверх-вниз.	Седло, расположенное внутри корпуса, перекрывается конусом, закреплённым на выходной части рабочего штока.
Поворотный	Есть шар или сектор, способный совершать вращательные движения.	В процессе работы шар, имеющий специальный проём, закрывает или частично открывает проём между патрубками.

Устройства с поворотным механизмом актуальны для бытовых систем

Цель использования коллектора

Коллектор – это устройство, с помощью которого поток теплоносителя распределяется по отдельным контурам водяного пола, а затем возвращается обратно для нагрева. Выглядит коллекторный узел как две трубы с отверстиями, к которым подключают контуры системы.

Наличие распределительного коллектора в схеме организации теплого пола предоставляет возможность контролировать объем потока теплоносителя. Одна из труб коллектора – подающая, на нее поступает горячая вода и к ней подключают входы контуров водяного пола.

Обратку контуров подключают к обратной трубе коллектора. Отверстия, к которым выполняется такое подключение, обычно оборудованы резьбовыми, фитинговыми или другими соединениями.

Коллектор состоит из ряда таких элементов, как собственно коллектор (1 и 2),переходник для крана Маевского (3); сливной кран (4); воздухоотводчик (5); клапан (6); кронштейн (7); евроконус (8)

Здесь же устанавливают различные устройства, при помощи которых можно регулировать показатели потока теплоносителя. Простейший вариант коллектора промышленного производства – это труба с соединителем, который называют евроконусом. Это вполне удобный и надежный узел, но он не позволяет управлять потоком воды.

Чтобы эффективно использовать такое устройство, придется дополнительно приобрести и установить ряд элементов.

Чуть сложнее устроен коллектор производства КНДР. Помимо соединений на выходных отверстиях здесь установлены вентильные краны, никаких автоматических средств регулирования потока не предусмотрено. Это отличный и недорогой вариант для водяного пола на небольшой площади с двумя-тремя контурами одинаковой длины.

Такая система не требует сложного управления. Но на больших площадях коллектор этого типа придется дополнить автоматикой.

Кроме того, межосевое расстояние между подающей и обратной секцией у китайских устройств не соответствует стандартам, принятым в Европе, что может вызвать проблемы при соединении его с приборами европейского производства.

Шаровые краны в таких устройствах чувствительны к воде низкого качества, со временем они начинают протекать. Чтобы устранить проблему, достаточно заменить уплотнительные кольца, но нужно считаться с тем, что необходимость в таком ремонте периодически будет возникать.

Если работу системы водяного пола предполагается автоматизировать, имеет смысл приобрести как минимум коллектор с регулировочными вентилями.

На такие вентили можно установить сервоприводы, соединенные с термостатами в комнатах. Это обеспечит автоматическое управление потоком теплоносителя в соответствии с данными о температуре воздуха в конкретном помещении.

Чтобы автоматизировать работу системы водяного теплого пола на подаче коллектора устанавливают расходомеры (обозначены рамкой), а на обратке ставят разъемы для сервоприводов (синие колпачки внизу)

Сложнее всего управлять системой водяного пола, в которой отдельные контуры заметно различаются по длине, но в сложных системах обычно так и бывает. В такой ситуации оптимальным выбором станет коллектор, на подаче которого установлены расходомеры, а на обратке – гнезда, предназначенные для монтажа сервоприводов.

С помощью расходомеров можно будет отрегулировать интенсивность потока теплоносителя, а сервоприводы в связке с термостатами позволяют установить подходящую температуру на каждом контуре.

Если необходимости в автоматическом регулировании нет, можно приобрести коллектор подачи с расходомерами, а обратный – с обычными вентильными кранами.

Бывает так, что не получается выбрать коллектор с количеством гнезд для подключения, которое соответствует проекту. Тогда можно взять устройство “с запасом”. А лишние отверстия просто закрывают заглушками.

Такое решение может оказаться полезным, если позднее понадобится добавить к системе водяного пола еще пару петель.

Схемы подключения клапана к системе отопления

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

Watch this video on YouTube

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления. Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом

Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

В каждом контуре схемы стоит трехходовой вентиль, поскольку нужно готовить воду с разной температурой. Только бойлер ГВС подключен к гребенке напрямую

В схеме с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным газовым котлом тоже не обойтись без 3-ходового крана. Задача элемента – переключать поток теплоносителя на змеевик бойлера ГВС по команде контроллера (срабатывает электропривод).

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Что это такое и для чего он нужен

Оптимальный современный способ обогрева – устройство в доме теплого пола. Теплый пол позволяет равномерно обогреть все помещение снизу и не тратить тепло на нагрев воздуха под потолком, обогреть только нужные комнаты или даже их отдельные участки. Обогрев с помощью системы теплого пола позволяет сэкономить до 30% топлива и финансов по сравнению с напольным и настенным отоплением.

В системе теплого пола используется теплоноситель с максимальной температурой +45 °С, а котлы нагревают теплоноситель до температуры 80…90 °С. Поэтому для обеспечения нужной температуры теплоносителя необходимо устройство, смешивающее горячую воду из котла и холодную воду из обратки

Для пола очень важно не превышать температуру теплоносителя. В качестве этого устройства в коллекторном узле и используется смешивающий трехходовой клапан

Назначение и область применения

Трехходовой клапан применяется для регулирования температуры теплоносителя в трубопроводах, залитых в стяжку пола.

Теплые полы у нас пока еще не очень широко распространены, в основном их монтируют в частных домах. Но люди постепенно понимают надежность такого варианта отопления и видят экономию, и теплые полы постепенно завоевывают популярность как в общественных, так и офисных и административных зданиях.

Если взвесить все плюсы и минусы применения теплых полов, то значительная экономия перевешивает дороговизну и сложность монтажа всей системы.

Характеристики

Характеристики смесительных клапанов включают в себя:

Способ управления – механический или с помощью электропривода.
Диаметры патрубков.
Рабочее давление. Все трехходовые регуляторы рассчитаны на давление не меньше 1,6 МПа, а в частном доме в системе отопления пола давление не превышает 0,2-0,3 МПа, поэтому при покупке любой клапан по номинальному давлению подходит для частного дома.
Пропускную способность.

Из каких материалов изготавливают

Трехходовые смешивающие клапаны изготавливают из следующих материалов:

Латунь. Сплав меди с добавлением цинка не подвержен коррозии, латунная арматура прочна, долговечна. Иногда латунные изделия покрывают хромом или никелем – в эстетических целях, так как металл темнеет со временем. Это самый распространенный материал для регулирующих устройств отопления в жилых домах.

Бронза. Также сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием. По качеству не уступает латуни, но встречается редко.

Нержавеющая сталь. Отличный материал для регулирующей арматуры. Ее долговечность, стойкость к коррозии и прочность выше, чем у латуни. Но нержавейка дороже, и использовать такие регуляторы в частном доме не имеет смысла.

Для регулирующих трехходовых клапанов используют также титан, углеродистую сталь с защитным покрытием, но это скорее варианты для промышленности. Керамику не применяют, она не выдерживает бесконечных срабатываний. Изредка встречаются дешевые изделия из силумина – сплава алюминия и кремния. По качеству изделия из силумина не выдерживают никакой критики – они очень быстро выходят из строя.

Практически всегда для монтажа систем теплого пола в частном доме используют латунные трехходовые вентили.

Как выбирать

Трехходовые клапаны для тепловых пунктов и центральных котельных устанавливают в соответствии с проектными решениями. Поэтому выбираются модели, указанные в проекте, либо их аналоги.

Для частного дома 3-х ходовой прибор подбирается по сечению трубопроводов, на которые он будет устанавливаться. Обязательно учитывается способ управления трехходовым клапаном. Если он устанавливается в котельной, то с электроприводом и блоком управления, от датчика температуры, находящегося в жилом помещении. Следует учитывать допустимую длину кабеля к датчику.

Если прибор выбирается для установки перед радиатором, то лучший вариант с терморегулирующей головкой. Следует знать, что существуют терморегуляторы с выносным капиллярным термостатом, который можно установить на расстоянии до 2-х метров от регулятора. Этот вариант стоит рассмотреть, если невозможно избежать нагрева термоголовки от радиатора. Например, когда он очень близко расположен у стены со стояком и устанавливать прибор приходится вплотную к батарее.

Подключение

Прежде чем приобрести трехходовой клапан, желательно ознакомиться с его характеристиками. К ним относятся:

Возможность установки сервопривода (если кран устанавливается для работы в автоматическом режиме).
Пропускная способность трубопроводов.
Диаметр трубопровода, к которому планируется подключение клапана (2-4 см).

Выполняя подключение трехходового клапана, необходимо учитывать направленность теплоносителя. На корпусе данного устройства присутствует пометка в виде стрелки. Клапан можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально. Местоположение устройства никоим образом не отразится на выполнении им своей прямой функции.

В процессе приварки клапана требуется обеспечение безопасности внутренних полостей от попадания в них сварного грунта и окалины. В месте стыка клапана и трубопровода температура теплоносителя не должна быть более 100°C.

В систему отопления трехходовой клапан устанавливается перед циркуляционным насосом.

Клапаны необходимо проверять периодически на стабильность работы и производительность. На объектах их техническое обслуживание проводится соответствующей организацией в определенном порядке.

Важно, чтобы эксплуатация устройства осуществлялась в точном соответствии с инструкцией

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

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