Все о смесительных трехходовых клапанах для отопления

В широком ассортименте запорной арматуры, применяемой в отопительных сетях, есть один элемент, который используется нечасто. По форме он похож на тройник, но внутреннее наполнение от последнего отличается сильно. Да и назначение его совершенно другое. Это трехходовой клапан для отопления с терморегулятором. Схема его установки, а также принцип работы будут рассмотрены в сегодняшнем обзоре.

Устройство и принцип работы двухходового клапана

Двухходовой клапан для теплого пола

В большинстве случаев, в системе водяного теплого пола применяется регулирующий кран двухходового типа. Такая разновидность регулирующей арматуры обеспечивает корректную регулировку потоков и давления теплоносителя и охлаждающей среды.

В случае необходимости, устройство способно поддерживать на постоянном уровне температуру воды в трубопроводе теплого водяного пола. Двухходовой клапан обеспечивает периодическую подпитку трубопровода нагретым до нужной температуры теплоносителем, поступающим из отопительной системы.

На корпусе крана обозначается температура допустимого нагрева, которую можно менять при помощи встроенного или дистанционного датчика. Дистанционный датчик температуры монтируется во входном коллекторе. Схема работы двухходового клапана проста:

  1. Теплоноситель выходит из обратного контура водяного теплого пола и циркулирует по трубопроводу.
  2. При охлаждении воды ниже указанного уровня срабатывает клапан и в систему подмешивается горячий теплоноситель.
  3. После того как температура достигнет заданной отметки шток клапана закрывается.

Важно! Двухходовые клапаны используются в системах теплого водяного пола, обогревающих площадь менее чем 200 кв. м. Если помещение будет с большей квадратурой, то термостат будет часто сигнализировать о снижении температуры, так как вода по мере продвижения по длинной магистрали будет постоянно остывать. Из-за этого двухходовой клапан будет постоянно пополнять ее высокотемпературным теплоносителем.

Выделяют следующие виды двухходовых смесительных клапанов:

  • Пневматические;
  • Гидравлические;
  • С электроприводом.

Двухходовой кран для теплого водяного изготавливается из чугуна или латуни, он может быть оснащен электроприводом.

В конструкции двухходового клапана может быть одно или два седла. Двухседельное изделие может в случае необходимости полностью перекрыть поток теплоносителя, трехходовой клапан не может выполнять такую функцию.

Принцип работы двухходового крана заключается в том, что при подаче механического усилия на привод оно передается к затору, состоящему из седла и плунжера. Двигаясь вниз, плунжер перекрывает внутреннее пространство клапана, в процессе увеличивается поток теплоносителя, а давление уменьшается. Если затвор полностью опущен, то кран герметично закроется. Это приведет к остановке потока теплоносителя по магистрали после запорного устройства. Плунжеры могут быть игольчатыми, стержневыми и тарельчатыми, ось движения плунжера перпендикулярна потоку воды.

Критерии выбора

Трехходовой клапан для твердотопливного котла

Перед тем как подобрать трехходовой клапан для котла, нужно выяснить рабочие параметры теплоносителя, его расход и схему обвязки. Температуру и расход теплоносителя определяют из проектной документации, если она отсутствует, то рекомендуемую температуру воды в обратном трубопроводе можно найти в паспорте на твердотопливный котел. Как правило, она составляет 45—50 ⁰С. Расход теплоносителя нужно знать для того, чтобы осуществить подбор трехходового клапана по его пропускной способности. При отсутствии данных надо просто воспользоваться формулой:

G = 3600Q / c (∆t), где:

  • G – расход воды по массе, кг/ч;
  • Q – тепловая мощность системы отопления;
  • с – удельная теплоемкость воды, равна кДж / (кг ⁰С);
  • ∆t – разность температур в подающем и обратном трубопроводах.

Учитывая, что для воды значения массы и объема – величины идентичные, то расход может выражаться как в кг/ч, так и в дм3/ч. Рассчитав расход, сравнивают его значение с пропускной способностью крана, указанной в паспорте.

Выбирать изделие по типу привода надо в зависимости от схемы обвязки твердотопливной установки. В простейшей схеме подключения применяется трехходовой термостатический клапан для котла:

Здесь представлена обвязка отопительной установки с тепловым аккумулятором, вода в котором начинает прогреваться только после того, как твердотопливный котел нагреет до установленной температуры воду, циркулирующую по малому кругу (через патрубки № 3 и 1). Когда теплоноситель нагреется, то настроенный на одну из трех возможных температур трехходовой кран начнет открывать поток холодной воды из патрубка №2. Тогда горячая вода будет поступать в бак теплового аккумулятора, замещая уходящую холодную.

Более сложная схема обвязки предполагает использование твердотопливного котла с трехходовым клапаном с управлением внешним контроллером:

Схема использования твердотопливного котла с трехходовым клапаном

Тут применены смесительные краны с двумя видами приводов, работающие в двух контурах циркуляции теплоносителя. Первый, стоящий возле источника тепла – термостатический, работает по принципу, рассмотренному выше. Второй имеет электрический привод, управляемый контроллером в зависимости от сигналов датчиков. Здесь работа трехходового клапана направлена на поддержание необходимой температуры теплоносителя в контуре системы отопления. Устройство с электроприводом может быть задействовано и в первичном контуре, если в котельной работают два или несколько разных котельных установок под управлением одного контроллера.

Читайте также:  Идеи украшения камина к Новому году и Рождеству

Еще один критерий, по которому следует выбирать трехходовой клапан для твердотопливных котлов, — это диапазон устанавливаемых температур. Здесь речь идет об изделиях с термостатическим приводом, которые могут применяться как в котловых обвязках, так и в системах теплых полов или ГВС. Производители предлагают краны с разными диапазонами регулировки в зависимости от назначения изделия, например, от 20 до 43 ⁰С, от 35 до 60 ⁰С и так далее. На это нужно обратить внимание при покупке, в данном примере для подключения к твердотопливному котлу предпочтительнее второй вариант.

Перед монтажом обвязки нелишним будет знать, как проверить трехходовой клапан, который вы недавно приобрели. Новое изделие испытать несложно: надо лишь установить минимальную температуру из регулируемого диапазона и в патрубок №3 (см. Рисунок) заливать горячую воду. Через некоторое время работоспособный кран его перекроет. Проверять клапан в уже смонтированной системе можно, измеряя температуру воды в обратном трубопроводе на входе в твердотопливный котел. Ее значение должно соответствовать установленному на термостате.

От трехходового крана к клапану

В нём есть электромеханическое устройство, которое меняет положение затвора.

Для системы отопления, клапана подключают к термостату и таким образом контролируют t в доме.

Системой клапанов можно сделать работу тёплого пола наиболее эффективной: они смогут распределять тепло в нужных количествах по отдельным строениям, этажам или комнатам.

Так же, как и краны, трёхходовые клапаны бывают смесительными и запорными. Для унитаза, например, устанавливают запорный клапан. Он полностью перекрывает струю воды, когда бачок наполнен. Смесительный трёхходовой клапан – идеальное решение для системы «тёплый пол».

Подключение и эксплуатация

Установка детали на отопитель не требует никаких специальных знаний. Понадобится лишь набор ключей, чтобы иметь возможность затянуть клапан, и паста-герметик, при помощи которой можно будет «запечатать» стыки.

Подключение трехходового клапана к котлу осуществляется по единственно возможной схеме, так что перепутать ничего не получится даже при особом желании. Есть смысл нанимать мастера, только если замена производится по гарантии, и за нее ничего не нужно платить. В противном случае можно все сделать самостоятельно в течение получаса и сэкономить несколько сотен рублей.

Описанное выше устройство наглядно демонстрирует, что агрегат состоит из минимального количества деталей, а значит, обладает высокой надежностью. Неисправности трехходового клапана газового котла могут проявляться только в нарушении герметичности корпуса или выходе из строя мембраны. Больше ломаться абсолютно нечему. Поломки происходят крайне редко и могут быть следствием заводского брака или неправильного использования.

Ремонт трехходового клапана котла с экономической точки зрения будет абсолютно нецелесообразным. Можно, конечно, попробовать запаять прохудившийся корпус, но вскоре в нем вновь образуется дырка, так как этот процесс уже необратим.

При этом новое устройство можно купить за 500-700 рублей, произвести замену и еще много лет не знать о проблемах с этим узлом. А починить внутреннюю мембрану будет уже невозможно из-за сложности доступа к месту поломки.

Заключительный вывод

Если вы самостоятельно занимаетесь монтажом отопления, то наверняка столкнетесь с балансировкой. Когда на всех радиаторах, кроме последнего, стоят балансировочные клапаны, процедура не доставит больших хлопот. Лучше брать вентили, регулируемые ключом либо отверткой, а не пластиковой рукояткой, чтобы до них не добрались дети. Не исключено, что зимой положение шпинделей придется корректировать, ведь теплопотери в помещениях бывают разными. Единственный нюанс: не делайте резких движений и открывайте краны в холодных комнатах потихоньку, по ¼ оборота.

Классификация клапанов

Без длительных введений отметим, что устройство может быть двух типов по принципу функционирования. Оно может быть:

Классификация клапанов

Особенности действия каждого типа ясны уже из их названия. Смесительное устройство состоит из двух выходов и входа. Другими словами, оно необходимо для смешивания потоков жидкости, что может потребоваться в целях снижения ее температуры. К слову, это наиболее оптимальный вариант для того, чтобы задавать нужный режим в «теплом полу».

Классификация клапанов

Сама процедура регулировки температурного режима предельно проста. Нужно лишь знать о текущих показателях температуры входящих потоков жидкости, с точностью просчитать требуемые пропорции каждого из них так, чтобы на выходе получить нужные показатели. Кстати, данное устройство при условии грамотного монтажа и регулировки способно функционировать и на разделение потока.

А вот разделительный клапан разделяет один поток надвое, следовательно, он оснащен одним входом и двумя выходами. Данное устройство применяется преимущественно для того, чтобы разделять поток горячей воды в системах ГВС. Хотя достаточно часто он встречается и в обвязке воздухонагревателей.

Классификация клапанов

Внешне оба варианта практически идентичны. Но если ознакомиться с их чертежом в разрезе, то их основное отличие видно сразу. Шток, который установлен в устройстве смесительного типа, имеет один шаровой кран. Он располагается по центру и перекрывает основной проход.

Читайте также:  Все о ручных дровоколах — рассматриваем суть

Что же касается разделительных приборов, то в них шток имеет два таких клапана, которые устанавливаются на выходах. Они функционируют по следующему принципу: один из них придавливается к седлу, закрывая проход, а другой параллельно с этим открывает проход №2.

Классификация клапанов

По методу управления современные модели могут быть:

В большинстве случаев используется ручной прибор, который внешне напоминает обыкновенный шаровой кран, но оснащен тремя выходными патрубками. А вот электрические модели, имеющие автоматическое управление, применяются преимущественно в частных домах, а именно для того, чтобы распределять тепло. Например, пользователь может настроить температурный режим по комнатам, а рабочая жидкость будет поступать в соответствии с удаленностью комнаты от отопительного прибора. Как вариант – можно совместить его с «теплым полом».

Классификация клапанов

Видео – Прибор в бойлерной группе

Трехходовые клапаны, равно как другие приборы, определяются в соответствии с давлением в системе и диаметром подвода. Все это регламентируется ГОСТом. И если требования последнего не будут соблюдаться, это будет расценено как грубое нарушение, в особенности, если речь идет о показателе давления в магистрали.

Классификация клапанов

Латунные фитинги и трубопроводы из полиэтилена низкого давления

Советуем вам ознакомиться с нашим руководством по выбору и монтажу латунных фитингов для ПНД труб, все подробности тут

Как устроен смеситель для теплого пола и для чего он нужен

Тёплые полы – это уже давно не роскошь. Некоторые системы тёплого пола способны прогревать квартиру самостоятельно, однако, чаще всего они применяются вместе с радиаторным отоплением, чтобы создать дополнительный уют в доме, ведь всегда приятно ходить по нагретому полу. В данной статье мы подробно рассмотрим систему обогрева пола, основой которой является насосно-смесительный узел для теплого пола.

Кратко о системе

Обогрев пола производится благодаря проложенным в бетонной стяжке трубам, по которым течёт нагретая вода. Трубы подключаются к смесительной станции, как говорилось выше, это основа всей системы. Останавливаться на монтаже водоносных труб не имеет смысла, ведь об этом вы можете прочитать в другой статье на нашем сайте, поэтому сразу перейдём к разговору о смесителе.

Что смешивает станция

Вода в отопительные системы поступает из нагревательного котла, который разогревает воду до высоких температур (примерно до 70°C).

Такая температура нужна лишь для душевой, а для систем обогревания она чересчур велика, ведь максимальная температура пола, комфортная для человека, не должна превышать 30°C, однако и здесь стоит сделать отступление.

Смесители не охлаждают воду до комфортных температур, ведь теплоноситель (вода) должен прогревать всю бетонную стяжку, поэтому нужная температура воды будет равняться 35-55°C.

Если вы решите построить теплый пол без смесительного узла, то при его монтаже используйте низкотемпературные контуры, которые будут подключаться напрямую к котлу. Котёл должен выдавать воду температурой не выше 55°C. Данный способ не подойдёт пользователям, которые хотят подключить в систему иные потребители горячей воды, например, душ или центральное отопление, ведь температуры в 50°C будет недостаточно.

Принцип работы системы достаточно прост:

  1. Вода нагревается в котле и поступает по трубам к смесителю;
  2. Там она подходит к термосмесительному клапану;
  3. Клапан измеряет температуру.
  4. Далее вода либо пропускается в трубы тёплого пола, если она нужной температуры, либо смешивается с обраткой (водой, остывшей в нагревательных трубах), чтобы достичь подходящей температуры, после чего, она пропускается дальше в систему.

Устройство смесительного узла

Смесительный узел для водяного теплого пола – это достаточно простая система, однако очень важная. Всё коллекторное оборудование обеспечивает не только охлаждение воды, но и её циркуляцию. Вся система состоит из многих компонентов, однако некоторые из них могут не ставиться, в зависимости от эксплуатационных требований к смесителю.

Состав смесителя:

  • Предохранительный клапан – незаменимая деталь этой системы. Он предназначен для контроля и пропуска воды нужной температуры.
  • Циркулирующий насос – не менее важная часть. Он входит в насосно-смесительный блок для тёплого пола, который позволяет воде циркулировать по системе водного пола, кроме того, насос поддерживает постоянную скорость теплоносителя, что позволяет прогревать пол равномерно (подробнее: «Как подобрать насос для теплого водяного пола – различия в деталях»).
  • Байпас – защищающая систему от перегрузок деталь.
  • Дренажные и отсекающие клапаны позволяют управлять водой в системе.
  • Воздухоотводчики.

Как говорилось выше, система комплектуется не всеми элементами. Здесь также стоит отметить, что весь смесительный узел устанавливают строго до системы тёплого пола, однако место его установки вы можете выбрать сами, например, делая тёплые полы в нескольких комнатах, вы можете установить все узлы в одном шкафу, либо в отдельных комнатах, также вы можете установить оборудование на разделении высокотемпературных и низкотемпературных контуров.

Смесители для тёплого пола могут различаться не только комплектацией, но и устройством предохранительного клапана, который должен обязательно присутствовать в системе. Как правило, ставится либо двухходовый, либо трёхходовой клапан, о которых мы погорим ниже.

Читайте также:  Как выполняется установка циркуляционного насоса для отопления

Двухходовый клапан

Данный клапан также называют питающим и применяют в помещениях, площадь которых больше 200 квадратных метров. На клапане устанавливается термостатическая головка, которая выполняет несколько функций: измеряет воду и управляет клапанами.

Клапаны под управлением такой головки отсекают напор горячей воды, а не обратки, что защищает тёплый пол от перегрева, кроме того, такой клапан служит продолжительное время и увеличивает срок эксплуатации всей системы.

Ещё одной характерной особенностью данного клапана является низкая пропускная способность, что для некоторых является плюсом, а для других минусом, ведь из-за этого изменения температуры происходят плавно.

Трёхходовой клапан

Технология установки клапана

Трехходовой клапан необходимо устанавливать в соответствии с его назначением. На корпусе и в паспорте указывается направление потоков. Важно, чтобы при монтаже, направление потоков совпадало с направлением стрелок на корпусе. Существуют модели, которые можно устанавливать и на смешивание и на разделение потоков. Следует обращать внимание на буквенное обозначение: А, В и АВ.

Для клапана, работающего на смешивание, А и В соответствует входящим потокам. Обозначение АВ соответствует исходящему, смешанному потоку. У приборов, предназначенных для разделения, буквы АВ обозначают входящий поток, который необходимо разделить. Буквы А и В соответствуют исходящим разделенным потокам.

Схему на разделение потоков еще иногда называют «коллекторным подключением», поскольку назначение коллектора – разделить один поток на несколько. Но в коллекторах, разделение регулируется вручную, либо не регулируется вовсе, а только включается или отключается. И на отводящих патрубках стоят краны или вентили.

Важно: у 3-х ходового клапана происходит регулирование разделения в ручном или автоматическом режиме.

Обзор моделей и производителей трехходовых кранов

Чтобы сделать правильный выбор, нужно сопоставить параметры различных моделей, уточнить сведения о производителе и сравнить цены.

Предлагаем небольшой обзор ведущих производителей.

Трехходовой клапан с электроприводом «Esbe»

Обзор моделей и производителей трехходовых кранов

Запорная арматура производителя «Esbe» отличается высоким качеством, точностью и доступной стоимостью. При изготовлении запорной арматуры используется специальный латунный сплав. Трехходовые клапаны оснащены сервоприводом.

Можно выделить образец VGR131 DN25 с электроприводом и – это показатель наивысшего качества производителя. Не все изделия дополнены серво- или электроприводом.

Трехходовые клапаны «Navien»

Изготовитель «Navien» известен в производстве котельного оборудования. Трехходовые краны производятся для регулирования потоков твердотопливного оборудования. Выпуск одним производителем «Navien» и трехходовых клапанов, и котлов- существенный плюс. Это гарантия эффективной работы всей системы отопления.

Обзор моделей и производителей трехходовых кранов

Трехходовые клапаны «Danfoss»

Довольно популярный немецкий производитель «Danfoss» выпускает трехходовые краны с электроприводом, которые отличаются простотой в управлении, долговечностью и надежностью. Краны достаточно компактны. Самое главное, подобрать правильную модель, тогда и результат будет достигнут.

Кроме вышеперечисленных достоинств, можно отметить:

  • точность регулирования температурного режима,
  • устойчивость,
  • простое обслуживание,
  • работа полностью автоматизирована.
Обзор моделей и производителей трехходовых кранов

Основные разновидности

Трехходовые клапаны бывают трех типов:

  • Гидроприводные.
  • Электроприводные.
  • Пневмоприводные.

Приборы с электроприводом (к примеру, модель ESBE) немного отличаются по своему принципу работы. Электрический придаток действует здесь, как обычный термостат: благодаря ему потоки не просто смешиваются, но и удерживаются в нужном температурном режиме. Во время понижения или повышения температуры осуществляется автоматическое изменение положения запорной арматуры. Как результат, сечение прохождения потока увеличивается или уменьшается. Параллельно происходит изменение сечения на участке входа холодного потока, что позволяет сообщить воде на выходе стабильную температуру. При этом трехходовой эсбе клапан полностью обходится без контроля со стороны человека: управление оборудованием ложится на автоматику.

Основные разновидности

Клапан ESBE с электроприводом и термостатом с успехом может применяться в отопительных системах и в горячем водоснабжении. Строго говоря, таким краном можно оснащать трубопровод любого типа, где требуется смешать два потока жидкости и поддержать стабильную температуру. Даже у самых качественных и надежных моделей трехходового клапана с термостатом есть один общий для изделий данного типа недостаток: входные точки, через которые поступает жидкость, сильно сужены. Как следствие, это провоцирует рост гидравлического сопротивления.

Подобные краны отлично подходят для водопроводов. Клапанами ESBE часто комплектуются теплые полы, хотя при этом и применяют специальную схему подключения. Наряду с упомянутыми выше модификациями в продаже можно встретить трехходовые термостатические клапаны. Несмотря на видимую схожесть этих приборов, их функции во многом отличаются. В термостатических разновидностях применяются термостаты с датчиком выносного типа. Кроме того, принцип работы здесь тоже другой.

В отличие от стандартных моделей, термостатические краны управляют потоком только в одной точке. Два остальных входа находятся в постоянно открытом положении, со стабильным сечением. Приобретая такую конструкцию, важно протестировать на предмет зауженности вторую точку, в противном случае могут возникнуть сложности работы прибора из-за большого гидравлического сопротивления. Если подобный дефект будет обнаружен, проблему можно решить установкой смесительного клапана в дополнительный контур.