Каков принцип работы трехходового клапана в системе отопления? Зачем он нужен и где применяется? Какие бывают трехходовые клапаны и в чем различия их конструкции? В этой публикации вы получите ответы на свои вопросы.
В статье мы расскажем о видах трехходовых клапанов и их отличиях. Вы узнаете о принципе работы их приводных механизмов, областях применения. Также мы дадим вам советы касательно выбора и установки трехходового клапана.
Виды трехходовых клапанов
По принципу действия трехходовые краны делятся на смесительные и разделительные. Первые смешивают два потока воды или теплоносителя разной температуры. регулируется количество поступающей холодной или горячей жидкости, чтобы получить нужную температуру на выходе.
Разделительный клапан изменяет количество теплоносителя, поступающей из одной магистрали. Он регулирует количество жидкости, увеличивая его в одном направлении и уменьшая в другом. В сущности, разделительный кран работает как смесительный, но в обратном направлении.
Эти типы трехходовых клапанов имеют существенное отличие. В смесительном изменяется температура теплоносителя, а в распределительном – скорость потока.
Регулировка приводного механизма
По типу управления пропускной способностью и потоками трехходовые клапаны делятся на четыре типа:
- Ручные;
- Гидравлические;
- Термостатические;
- Электрические.
Клапан с ручной регулировкой – самый просто и ненадежный вариант. При изменении температуры теплоносителя он не подстраивается под нее.
Гидравлический привод оснащен поршнем, наполненным жидкостью, чувствительной к перепадам температуры. при нагревании она расширяется и шток поршня перекрывает седельный механизм.
Термостатические трехходовые клапаны оснащены обычным термостатом. Они не регулируются и имеют узкий рабочий температурный диапазон. Такие клапана не распространены и используются для решения специфических задач.
Трехходовые клапаны с электроприводом (сервоприводом) – наиболее удобный и распространенный вариант. Их можно настроить на нужный температурный режим. Они снабжены датчиком температуры, который дает сигналы электромотору. Тот в свою очередь перенаправляет потоки теплоносителя. Современные трехходовые клапаны позволяют регулировать режимы работы в зависимости от времени суток.
Электрические клапаны выпускают в двух вариантах. В виде моноблока, где в одном корпусе собран датчик, моторчик и контроллер, и раздельном. В последнем контроллер может быть вынесен отдельно, что делает его удобным для установки в системах отопления частных домов и квартир.
Внутреннее устройство
Есть два вида поворотных клапанов – седельные и поворотные. Они отличаются внутренним устройством и типом прилагаемого усилия для регулировки.
В поворотном трехходовом кране есть шаровая заслонка. Она проворачивается, перекрывая одно направление и открывая другое (см. рис). Внутреннее устройство такого крана схоже с шаровым вентилем.
В седельном трехходовом кране есть шток с одним (в смесительном) или двумя (в разделительном) запорными устройствами (см. рис). Они представляют собой металлические шарики, которые плотно усаживаются в гнездо. Когда один из них перекрывает поток, второй – полностью открыт.
Особенности
Поворотные трехходовые клапаны отличаются большой износостойкостью и сроком службы. Они предназначены для систем с большой скоростью потока и давлением. в системе отопления с низкой нагрузкой поворотный кран может использоваться как смесительный, так и как распределительный. Все зависит от направления установки.
Седельные трехходовые краны менее устойчивы к нагрузкам. Их устанавливают в системах отопления с небольшой скоростью потока и давлением. они не универсальны, разделительные и смесительные отличаются своим внутренним устройством.
Принцип работы
Распределительный трехходовой клапан не регулирует объем тепла. Он просто распределяет его между двумя потоками. Если вы увеличите объем и скорость теплоносителя, поступающего в один поток, в другом он уменьшится.
Смесительный трехходовой клапан позволяет более точно регулировать температуру. Он выдает только один поток теплоносителя, в котором смешаны две жидкости – нагретая и охлажденная. Регулировка такого клапана позволяет обеспечить нужный температурный режим.
Применение
Смесительный трехходовой клапан
Смесительный клапан работает как своеобразный байпас. Функционирует он следующим образом:
- Теплоноситель подается в контур (теплый пол, радиаторы);
- По мере прохождения по контуру он отдает тепло и остывает;
- На выходе из контура часть теплоносителя поступает в трехходовой клапан, где смешивается с нагретым;
- Температура выравнивается и теплоноситель снова проходит по системе отопления.
Трехходовые смесительные клапаны целесообразно ставить в отдельных контурах. Например, в системе теплых полов, они устанавливаются сразу после коллектора.
Распределительный трехходовой клапан
Такие трехходовые клапаны используются для разделения потока на два контура. Например:
- ГВС и отопление;
- Теплый пол и радиаторы;
- Два контура отопления.
Принцип работы системы отопления с распределительным клапаном следующий:
- Нагретый теплоноситель одним потоком поступает от источника тепла;
- Трехходовой клапан распределяет его по контурам в нужном соотношении;
- После отдачи тепла теплоноситель возвращается в одну магистраль;
- Через нее он одним потоком возвращается к источнику тепла.
Советы по подбор и установке
При выборе трехходового клапана необходимо учитывать особенности системы отопления. в противном случае не избежать проблем 
Если вам необходимо поддерживать постоянную температуру теплоносителя, достаточно будет гидравлического или термостатического клапана. Если вы планируете изменять температурный режим, стоит выбрать клапан с электрическим или ручным приводом.
При подборе особое внимание уделите следующим моментам:
- Максимальному рабочему давлению (оно должно соответствовать характеристикам системы отопления);
- Максимальной рабочей температуре (должна быть больше максимальной температуры теплоносителя);
- Пропускной способности – внутреннему диаметру патрубков клапана;
- Соответствию резьбовых соединений по шагу резьбы и диаметру;
- Материалу клапана – бронза и латунь служит дольше стали и чугуна.
Во время установки следите за следующими моментами:
- До и после клапана желательно установить манометры для контроля давления в системе и нагрузки на устройство;
- Перед клапаном установите дросселирующее устройство (компенсатор давления) на случай гидроудара;
- Перед монтажом тщательно очистите внутренние поверхности клапана;
- Трехходовой клапан должен быть расположен так, чтобы привод находился вверху;
- Если в системе есть вероятность перегрева теплоносителя, необходимо дополнительно установить перемычку (см. рис);
- Перед клапаном установите фильтр грубой (механической) очистки теплоносителя.
Источник: VTeple.xyz
Принцип действия и устройство
Сначала стоит разобраться с конструктивными особенностями трехходового клапана.
рпус прибора состоит из трех патрубков, между которыми расположена камера смешивания. В верхней части корпуса установлена термоголовка. Задачей этого элемента конструкции является контроль температурных параметров теплоносителя. Терморегулятор соединен с подпружиненным штоком, на котором находится два плоских клапана, имеющих круглое сечение. Их размер соответствует диаметру седел патрубков. Также возможно и другое конструктивное исполнение — вместо двух плоских клапанов установлен один шаровый.
Что касается принципа работы трехходового клапана в системе отопления, то разобраться в этом вопросе будет довольно просто. При увеличении давления на шток он опускается, и клапаны частично перекрывают поток теплоносителя в нижнем патрубке, одновременно открывая подачу в верхнем. При подъеме штока наблюдается обратный процесс. Осталось разобраться с особенностями управления трехходовым клапаном по температуре.
Вполне очевидно, что воздействующие на шток силы возникают благодаря работе терморегулятора. Внутри этого элемента конструкции находится тепловой датчик, заполненный особой жидкостью. Она обладает высоким показателем термочувствительности. При нагреве теплоносителя жидкость расширяется и поступает по капиллярной трубке в емкость, также расположенную в термоголовке. Это приводит к расширению самого резервуара, создающего давление на шток.
Чтобы прибор не реагировал на малейшие колебания температуры теплоносителя, необходимо предварительно настроить терморегулятор на нужную степень нагрева с помощью специальной шкалы. Таким образом, после реакции штока на изменение температуры теплоносителя открывается нижний вход подачи холодной воды. В результате жидкости смешиваются внутри прибора до заданных тепловых параметров.
Если же теплоноситель продолжает нагреваться, то шток может опуститься до нижней точки, полностью перекрыв подачу горячей жидкости, создавая одновременно максимальный поток холодной. Как только температурные показатели теплоносителя в системе достигнут нужного показателя, шток поднимется и перекроет патрубок с холодной жидкостью.
Это принцип работы смесительного клапана, а в разделительном все происходит наоборот — в прибор поступает один поток теплоносителя, а выходит из него уже два.
Источник: oventilyacii.ru
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.
Поддержание комфортной температуры с помощью трехходового клапана для отопления
Есть два пути регулировки выделяемой радиатором энергии:
В обоих случаях необходимы манипуляции с циркулирующей по трубам жидкостью.
Качественное изменение свойств радиатора
Для того чтобы регулировать микроклимат в помещении, можно перевести генератор тепла в другой режим работы – в результате чего меняется температура поступающей к радиаторам воды.
Наличие трехходового клапана позволяет регулировать климат в помещении при любом типе отопления
Переключить режим можно на настенном котле, если речь идет о загородном доме. Однако, ситуация куда сложнее в случае с котельной городского микрорайона.
Количественная регулировка теплового потока при помощи трехходового крана для отопления с терморегулятором
В случае когда вы не можете повлиять на температуру воды, поступающей к радиатору, можно регулировать ее количество. Для этого и необходимо купить трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором. Эти устройства позволяют ограничить количество воды, проходящей через радиатор, и в результате при одной и той же площади батареи в комнату будет поступать больше или меньше тепла, разумеется, в пределах, ограниченных мощностью системы.
Устройство трехходового смесительного клапана с термостатом
Трехходовой клапан для отопительной системы и регулятор температуры, устанавливаемый на радиаторе, могут использоваться по отдельности, однако в автономных отопительных системах современных квартир и частных коттеджей зачастую применяют комбинированный способ для повышения эффективности. Таким образом, целесообразна покупка трехходового клапана для отопления с терморегулятором.
Предел регулировки теплового потока
Важно учитывать, что принцип работы трехходового смесительного клапана позволяет повышать или понижать температуру радиатора лишь в установленных границах. Пределы эти продиктованы техническими характеристиками теплового прибора, а именно, значением его максимальной теплоотдачи, и зависят от каждого конкретного радиатора.
Устройство трехходового клапана для отопления
Чтобы понять, как работают трехходовые клапаны в системе отопления, важно разобраться в его устройстве.
Конструкция трехходового клапана для отопления
Визуально данный прибор выглядит как обычный металлический тройник. В качестве материала для изготовления клапана обычно используют латунь, иногда берется чугун или сталь. В корпусе прибора три патрубка.
Однако, внутри тройника находится механизм, на котором и основан принцип работы трехходовых клапанов. Он автоматически регулирует тепловые потоки, позволяя поддерживать в комнате комфортный микроклимат.
Принцип работы трехходовых клапанов в системе отопления в зависимости от типа исполнительного механизма
Существует два типа исполнительных механизмов, влияющих на работу трехходового клапана в системе отопления.
Типы исполнительного механизма трехходового клапана:
| Тип исполнительного механизма | Принцип работы | Устройство |
| Седельные исполнительные механизмы | Оснащены штоком, поступательно двигающимся вверх или вниз. | Внутри корпуса находится седло, перекрытое конусом, который закреплен на конце рабочего штока. |
| Поворотные исполнительные механизмы | Оснащены шаром или сектором, который вращается. | Шток не движется по вертикали, но привод прокручивает его так, чтобы движение шара с проемом, как в шаровых кранах, открывало или, напротив, частично перекрывало сообщение между патрубками. |
Типы приводов трехходовых клапанов
За перемещение рабочего штока отвечает внешний привод. Существует несколько разновидностей данной части системы.
Трехходовые термостатические смесительные клапаны
По принципу работы трехходовые термостатические клапаны делятся на:
- клапаны прямого действия;
- клапаны косвенного действия.
Чаще всего данный тип клапана используется в бытовых установках, и цена трехходового термостатического клапана ниже, чем у других типов данного оборудования.
Трехходовой клапан для отопления с термостатом
Функционирует данный тип устройства следующим образом: когда меняется температура теплового устройства, расширяющаяся жидкость «сильфона», термочувствительного элемента, давит на рабочую часть устройства, шток. Здесь же находится термоголовка трехходового клапана, однако данный элемент присутствует не во всех устройствах.
Датчиком в таком клапане также может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.
Трехходовые краны 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.
Клапан с сервоприводом на электрическом моторе
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.
Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества
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.
Электропривод позволяет автоматизировать работу трехходового клапана для отопления
Принцип работы трехходового клапана с электроприводом
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.
Схема действия трехходового клапана на базе электропривода
Трехходовые клапаны для теплого пола и другие варианты использования
Существует несколько вариантов использования данного типа клапанов:
Использование трехходового клапана для регулирования теплого пола
Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: принцип работы и назначение
Терморегуляторы устанавливают на проходные пробки радиатора. В случае необходимости данные приборы целиком или частично перекрывают поток теплоносителя. Ту же функцию выполняет кран, однако, при наличии терморегулятора вы единожды выставляете необходимые параметры, после чего термоклапан поддерживает заданный температурный режим самостоятельно. Наибольшую точность работы и функциональность обеспечивают электронные термоклапаны.
Важно понимать, что терморегулятор не способен изменить изначальную мощность источника тепла, однако позволяет грамотно распорядиться тепловой энергией и создать в помещении комфортные условия.
Принцип работы терморегулятора
Регулятор температуры представляет собой двухходовое устройство, состоящее из двух основных частей:
- вентиль («клапан»);
- термоголовка.
Устройство терморегулятора:
| Элемент | Функция | Устройство | Принцип действия |
| Вентиль (клапан) | Запирающий механизм | Состоит из седла, конуса и штока. | Рабочий шток задвигается, уменьшая расстояние между седлом и конусом и тем самым уменьшая поток. При увеличении расстояния между этими частями поток, напротив, увеличивается. |
| Термоголовка | Управление штоком | В «сильфоне» (специальном цилиндре) замкнуто термочувствительное вещество. | Принцип работы основан на расширении газа и жидкостей в случае нагревания. Под действием горячего теплоносителя вещество в сильфоне расширяется, подталкивая подпружиненный поршень. Тот воздействует на шток с конусом в строну седла.
При снижении потока теплоносителя происходит охлаждение и, соответственно, уменьшение объема активного вещества. Пружина возвращает поршень, конус и шток на место, и поток усиливается. Повторение цикла позволяет регулировать степень нагревания радиатора с высокой точностью. |
Разновидности терморегуляторов для радиатора
Выделяют несколько разновидностей классификации терморегуляторов для трехходового клапана.
Классификация терморегуляторов по способу установки температуры и управления температурным режимом:
| Тип терморегулятора | Особенности |
| Механические терморегуляторы | Предустановка устройства выполняется при помощи рукоятки с делениями. Шток приводят в движение сильфон и возвратная пружина. |
| Ручные терморегуляторы | Принцип работы аналогичен обычному крану. Такую модель легко заменить на регулятор для автоматической работы клапаны при изменяемых условиях. |
| Электронные терморегуляторы | Обладают цифровой панелью. Источником энергии служат батарейки. Учитывают температуру теплоносителя. Позволяют программировать режим по времени. |
Ручные и механические терморегуляторы можно разделить по типу активного вещества в сильфоне. В качестве термочувствительного вещества в сильфоне может использоваться жидкость или газ, соответственно, терморегуляторы бывают:
- жидкостные;
- газовые.
Также терморегуляторы разделяются по назначению. В зависимости от особенностей, терморегуляторы предназначены:
- для двухтрубных систем разводки;
- для однотрубных систем разводки.
По способу подключения терморегуляторы бывают:
- угловые;
- прямые.
Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм
Чтобы выбрать подходящий клапан, необходимо сравнить все характеристики разных моделей, а именно тип исполнительного механизма, тип привода, наличие и вид терморегулятора, а также производителя и цену трехходового крана для отопления. Стоит обратить внимание на модели от ведущих производителей.
Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенности
Среди основных преимуществ моделей фирмы Esbe – простота и доступная стоимость.
Трехходовой клапан для отопления производства фирмы Esbe
При монтаже клапана следует учесть ряд особенностей:
Клапан фирмы Esbe интегрированный в систему отопления
Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимущества
Фирма Navien специализируется на производстве отопительных котлов. Трехходовые клапаны данного оборудования предназначены для смены приоритетов между нагревом воды для водоснабжения и отопительной системой. Данные клапаны стоит покупать при наличии оборудования Navien, ведь комплектующие и техника одного производителя – залог долгой и эффективной работы системы.
Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимущества
Клапаны производства фирмы Danfoss применяются в системах отопления и водоснабжения. Среди преимуществ данного типа оборудования:
- устойчивость и точность регулировки;
- идеальная сочетаемость с другими термостатическими элементами фирмы Danfoss;
- надежность и долгий срок службы без потери эксплуатационных характеристик;
- простота в монтаже, обслуживании и эксплуатации;
- целиком автоматическая работа;
- возможность установки на трубопроводе в любом положении, кроме как клапаном вниз.
Трехходовой клапан фирмы Danfoss
Внимательно изучив технические характеристики и советы по выбору трехходового клапана для систем отопления, можно подобрать подходящее устройство под определенное помещение и условия эксплуатации.
Источник: ibuildrussia.ru
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.
Поддержание комфортной температуры с помощью трехходового клапана для отопления
Есть два пути регулировки выделяемой радиатором энергии:
В обоих случаях необходимы манипуляции с циркулирующей по трубам жидкостью.
Качественное изменение свойств радиатора
Для того чтобы регулировать микроклимат в помещении, можно перевести генератор тепла в другой режим работы – в результате чего меняется температура поступающей к радиаторам воды.
Наличие трехходового клапана позволяет регулировать климат в помещении при любом типе отопления
Переключить режим можно на настенном котле, если речь идет о загородном доме. Однако, ситуация куда сложнее в случае с котельной городского микрорайона.
Количественная регулировка теплового потока при помощи трехходового крана для отопления с терморегулятором
В случае когда вы не можете повлиять на температуру воды, поступающей к радиатору, можно регулировать ее количество. Для этого и необходимо купить трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором. Эти устройства позволяют ограничить количество воды, проходящей через радиатор, и в результате при одной и той же площади батареи в комнату будет поступать больше или меньше тепла, разумеется, в пределах, ограниченных мощностью системы.
Устройство трехходового смесительного клапана с термостатом
Трехходовой клапан для отопительной системы и регулятор температуры, устанавливаемый на радиаторе, могут использоваться по отдельности, однако в автономных отопительных системах современных квартир и частных коттеджей зачастую применяют комбинированный способ для повышения эффективности. Таким образом, целесообразна покупка трехходового клапана для отопления с терморегулятором.
Предел регулировки теплового потока
Важно учитывать, что принцип работы трехходового смесительного клапана позволяет повышать или понижать температуру радиатора лишь в установленных границах. Пределы эти продиктованы техническими характеристиками теплового прибора, а именно, значением его максимальной теплоотдачи, и зависят от каждого конкретного радиатора.
Устройство трехходового клапана для отопления
Чтобы понять, как работают трехходовые клапаны в системе отопления, важно разобраться в его устройстве.
Конструкция трехходового клапана для отопления
Визуально данный прибор выглядит как обычный металлический тройник. В качестве материала для изготовления клапана обычно используют латунь, иногда берется чугун или сталь. В корпусе прибора три патрубка.
Однако, внутри тройника находится механизм, на котором и основан принцип работы трехходовых клапанов. Он автоматически регулирует тепловые потоки, позволяя поддерживать в комнате комфортный микроклимат.
Принцип работы трехходовых клапанов в системе отопления в зависимости от типа исполнительного механизма
Существует два типа исполнительных механизмов, влияющих на работу трехходового клапана в системе отопления.
Типы исполнительного механизма трехходового клапана:
| Тип исполнительного механизма | Принцип работы | Устройство |
| Седельные исполнительные механизмы | Оснащены штоком, поступательно двигающимся вверх или вниз. | Внутри корпуса находится седло, перекрытое конусом, который закреплен на конце рабочего штока. |
| Поворотные исполнительные механизмы | Оснащены шаром или сектором, который вращается. | Шток не движется по вертикали, но привод прокручивает его так, чтобы движение шара с проемом, как в шаровых кранах, открывало или, напротив, частично перекрывало сообщение между патрубками. |
Типы приводов трехходовых клапанов
За перемещение рабочего штока отвечает внешний привод. Существует несколько разновидностей данной части системы.
Трехходовые термостатические смесительные клапаны
По принципу работы трехходовые термостатические клапаны делятся на:
- клапаны прямого действия;
- клапаны косвенного действия.
Чаще всего данный тип клапана используется в бытовых установках, и цена трехходового термостатического клапана ниже, чем у других типов данного оборудования.
Трехходовой клапан для отопления с термостатом
Функционирует данный тип устройства следующим образом: когда меняется температура теплового устройства, расширяющаяся жидкость «сильфона», термочувствительного элемента, давит на рабочую часть устройства, шток. Здесь же находится термоголовка трехходового клапана, однако данный элемент присутствует не во всех устройствах.
Датчиком в таком клапане также может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.
Трехходовые краны 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.
Клапан с сервоприводом на электрическом моторе
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.
Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества
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.
Электропривод позволяет автоматизировать работу трехходового клапана для отопления
Принцип работы трехходового клапана с электроприводом
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.
Схема действия трехходового клапана на базе электропривода
Трехходовые клапаны для теплого пола и другие варианты использования
Существует несколько вариантов использования данного типа клапанов:
Использование трехходового клапана для регулирования теплого пола
Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: принцип работы и назначение
Терморегуляторы устанавливают на проходные пробки радиатора. В случае необходимости данные приборы целиком или частично перекрывают поток теплоносителя. Ту же функцию выполняет кран, однако, при наличии терморегулятора вы единожды выставляете необходимые параметры, после чего термоклапан поддерживает заданный температурный режим самостоятельно. Наибольшую точность работы и функциональность обеспечивают электронные термоклапаны.
Важно понимать, что терморегулятор не способен изменить изначальную мощность источника тепла, однако позволяет грамотно распорядиться тепловой энергией и создать в помещении комфортные условия.
Принцип работы терморегулятора
Регулятор температуры представляет собой двухходовое устройство, состоящее из двух основных частей:
- вентиль («клапан»);
- термоголовка.
Устройство терморегулятора:
| Элемент | Функция | Устройство | Принцип действия |
| Вентиль (клапан) | Запирающий механизм | Состоит из седла, конуса и штока. | Рабочий шток задвигается, уменьшая расстояние между седлом и конусом и тем самым уменьшая поток. При увеличении расстояния между этими частями поток, напротив, увеличивается. |
| Термоголовка | Управление штоком | В «сильфоне» (специальном цилиндре) замкнуто термочувствительное вещество. | Принцип работы основан на расширении газа и жидкостей в случае нагревания. Под действием горячего теплоносителя вещество в сильфоне расширяется, подталкивая подпружиненный поршень. Тот воздействует на шток с конусом в строну седла.
При снижении потока теплоносителя происходит охлаждение и, соответственно, уменьшение объема активного вещества. Пружина возвращает поршень, конус и шток на место, и поток усиливается. Повторение цикла позволяет регулировать степень нагревания радиатора с высокой точностью. |
Разновидности терморегуляторов для радиатора
Выделяют несколько разновидностей классификации терморегуляторов для трехходового клапана.
Классификация терморегуляторов по способу установки температуры и управления температурным режимом:
| Тип терморегулятора | Особенности |
| Механические терморегуляторы | Предустановка устройства выполняется при помощи рукоятки с делениями. Шток приводят в движение сильфон и возвратная пружина. |
| Ручные терморегуляторы | Принцип работы аналогичен обычному крану. Такую модель легко заменить на регулятор для автоматической работы клапаны при изменяемых условиях. |
| Электронные терморегуляторы | Обладают цифровой панелью. Источником энергии служат батарейки. Учитывают температуру теплоносителя. Позволяют программировать режим по времени. |
Ручные и механические терморегуляторы можно разделить по типу активного вещества в сильфоне. В качестве термочувствительного вещества в сильфоне может использоваться жидкость или газ, соответственно, терморегуляторы бывают:
- жидкостные;
- газовые.
Также терморегуляторы разделяются по назначению. В зависимости от особенностей, терморегуляторы предназначены:
- для двухтрубных систем разводки;
- для однотрубных систем разводки.
По способу подключения терморегуляторы бывают:
- угловые;
- прямые.
Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм
Чтобы выбрать подходящий клапан, необходимо сравнить все характеристики разных моделей, а именно тип исполнительного механизма, тип привода, наличие и вид терморегулятора, а также производителя и цену трехходового крана для отопления. Стоит обратить внимание на модели от ведущих производителей.
Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенности
Среди основных преимуществ моделей фирмы Esbe – простота и доступная стоимость.
Трехходовой клапан для отопления производства фирмы Esbe
При монтаже клапана следует учесть ряд особенностей:
Клапан фирмы Esbe интегрированный в систему отопления
Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимущества
Фирма Navien специализируется на производстве отопительных котлов. Трехходовые клапаны данного оборудования предназначены для смены приоритетов между нагревом воды для водоснабжения и отопительной системой. Данные клапаны стоит покупать при наличии оборудования Navien, ведь комплектующие и техника одного производителя – залог долгой и эффективной работы системы.
Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимущества
Клапаны производства фирмы Danfoss применяются в системах отопления и водоснабжения. Среди преимуществ данного типа оборудования:
- устойчивость и точность регулировки;
- идеальная сочетаемость с другими термостатическими элементами фирмы Danfoss;
- надежность и долгий срок службы без потери эксплуатационных характеристик;
- простота в монтаже, обслуживании и эксплуатации;
- целиком автоматическая работа;
- возможность установки на трубопроводе в любом положении, кроме как клапаном вниз.
Трехходовой клапан фирмы Danfoss
Внимательно изучив технические характеристики и советы по выбору трехходового клапана для систем отопления, можно подобрать подходящее устройство под определенное помещение и условия эксплуатации.
Источник: ibuildrussia.ru
Что это такое и для чего он нужен
Трехходовой терморегулирующий клапан – это смеситель, предназначенный для изменения температурного режима теплоносителя в системе отопления.
Назначение и область применения устройства
Даже если учесть все теплопотери и обустроить отопительный контур в полном соответствии с данными теплового расчета, исключить сбой в тепловом балансе в результате воздействия внешних факторов (температурных перепадов, ветряных нагрузок и пр.) не получится.
Чтобы своевременно реагировать на эти процессы, на протяжении долгого времени в помещении поддерживая комфортную температуру, в магистраль устанавливаются запорно-регулирующие вентили – трехходовые термостатические клапаны.
Они применяются как в обычной радиаторной схеме отопления, так и в системах теплого пола, где обеспечивают:
- Перенаправление (распределение) потоков теплоносителя.
- Смешивание потоков теплоносителей с разными температурами для получения заданной температурной планки.
- Защиту напольного покрытия от перегрева (в системах теплого пола).
С этой же целью трехходовые термоклапаны часто используются в системах ГВС, где они выполняют функцию всем привычного смесителя.
Технические характеристики трехходовых клапанов
Основными техническими характеристиками трехходовых термосмесительных клапанов считаются:
- Пропускная способность: расход кубометров воды за час при номинальных значениях температуры (20°C) и давления.
- Внутренний диаметр патрубков.
Параметры пропускной способности и внутренних сечений всех 3 патрубков трехходовых клапанов, чаще всего, одинаковы.
- Максимальное рабочее давление.
- Динамический диапазон регулирования (отношение пропускной способности термоклапана в условиях полностью открытого затвора к аналогичному показателю при полузакрытом затворе).
На заметку! Такие показатели динамического диапазона регулирования трехходовых термостатических клапанов, как 50:1 или 30:1, относятся к классу среднестатистических. Наилучшие регулирующие свойства показывают приборы с показателем динамического диапазона регулирования в 100:1.
Типоразмеры и значения номинального рабочего давления трехходовых терморегулирующих клапанов регламентируются ГОСТ 28338-89 и 26349-84 соответственно.
Из каких материалов изготавливают трехходовые термоклапаны
Для производства трехходовых термостатических клапанов используются разнообразные металлы и сплавы. Если речь идет о промышленных объектах, то чаще всего применяется:
Чугун. Отличается антикоррозийными свойствами и достаточно высокой прочностью. Однако при нарушениях технологий производства и эксплуатации чугунные изделия могут быть достаточно хрупкими.
Черная углеродистая сталь. Материал прочный, дешевый, но подвержен коррозии. Для сглаживания последнего недостатка трехходовые клапаны никелируются и хромируются.
Нержавеющая (легированная) сталь. Параметры выше за счет добавления сплава никеля и хрома. Высокая прочность, стойкость к окислению и коррозии обеспечивают изделиям долгий срок жизни. Однако стоят такие термоклапаны существенно дороже.
Для систем отопления частных домов чаще всего применяются латунные трехходовые клапаны. Их температурный режим ограничивается 200 °C, но в дозволенном температурном диапазоне приборы из латуни способны проработать достаточно долго. Не менее популярны полимерные изделия, используемые в соответствующих отопительных или водопроводных контурах.
Дороже трехходовые клапаны из бронзы, не уступающие латунным аналогам в прочности. Бронзовые изделия устанавливают, как правило, в медных отопительных контурах.
Важно! Иногда в продаже можно встретить запорную арматуру из силумина (низкопрочного алюминиевого сплава с кремнием). Внешне они очень похожи на изделия из нержавеющей стали или латуни, но при этом стоят в разы дешевле и служат, к сожалению, ровно столько, во сколько оцениваются.
Внутренний запорный механизм в бытовых изделиях может изготавливаться из керамики (за исключением трехходовых термоклапанов с электроприводом). Керамические механизмы химически инертны и долговечны, но крайне чувствительны к чистоте транспортируемого теплоносителя. Его низкое качество – причина быстрого износа керамических элементов.
Устройство и принцип работы трехходового клапана
Конструкция трехходового термоклапана схожа с тройником. С 3 сторон расположены отрезки труб (патрубки):
- Два (прямой и байпасный, на фото дальше обозначены как А и В) предназначены для входящего или исходящего потока в режиме смешивания или разделения соответственно.
- Один (общий, на фото – АВ) – для исходящего или входящего (также в режиме смешивания или разделения теплоносителя).
Внутри корпуса расположены:
- Шток, обеспечивающий движение затворного механизма.
- Запорный механизм (затвор).
- 2 седельных кольца, фиксирующие затвор (присутствует не во всех моделях).
В зависимости от конкретной модификации конструкция трехходового термостатического клапана может дополняться другими элементами, необходимыми для его полноценной работы.
Конструкция затворного механизма предполагает деление трехходовых клапанов на 2 основные группы – седельные и поворотные, несколько отличающиеся по принципу работы. Кроме того, различают смесительные и разделительные (распределительные) термоклапаны.
Седельные трехходовые клапаны оборудованы вращающимся штоком с закрепленным на нем шаровым, пластинчатым или цилиндрическим затвором. Поступательные движения штока приводят в действие затворный механизм. Его функции:
- В режиме смешивания, находясь в крайнем верхнем положении, перекрывает ток жидкости из патрубка А, одновременно открывая патрубок В. Находясь в крайнем нижнем положении, перекрывает ход теплоносителя из патрубка В, открывая патрубок А.
- В режиме разделения крайнее верхнее положение затвора приводит к закрытию патрубка В и одновременному открытию патрубка А. Крайнее нижнее положение, наоборот, закрывает патрубок А и открывает патрубок В.
Поворотные трехходовые клапаны оборудованы штоком радиального вращения на 90°:
- В режиме смешивания поворот штока налево перекрывает патрубок В, открывает ход теплоносителю с патрубка А. Поворот штока направо перекрывает порт А и открывает патрубок В.
- В режиме разделения потоков крайнее левое положение перенаправляет поток носителя в направление патрубка А, а крайнее правое положение – в направление патрубка В.
На заметку! Общий патрубок АВ ни в одном из вариантов не перекрывается, поэтому характеризуется постоянным гидравлическим режимом.
Достоинства и недостатки термостатических трехходовых клапанов
Несомненные плюсы использования трехходовых терморегулирующих клапанов:
- Легкость влияния на температуру рабочей среды.
- Практичность и энергоэффективность системы отопления.
- Простой монтаж и обслуживание.
- Долгий срок службы (зависит от материала, из которого изготовлен).
Из недостатков я бы отметила относительно высокую стоимость и необходимость фильтра в отопительном контуре для обеспечения высокой степени чистоты теплоносителя.
Виды трехходовых клапанов и особенности их работы
Прежде всего трехходовые термоклапаны классифицируются по назначению на разделительные и смесительные:
- У смесительного клапана 2 направления работают на подачу теплоносителя разных температур (горячей и холодной), а 1 направление выводит уже смешанный поток жидкости. Настойка нужных температурных параметров осуществляется регулировкой температуры и пропорций подаваемых потоков.
- У распределительного термоклапана 1 патрубок подает теплоноситель, а 2 других его делят между собой и распределяют в разных направлениях.
К сведению! При определенных условиях смесительный трехходовой клапан может работать в режиме распределения.
По способу управления трехходовые термоклапаны бывают автономными, ручными, термостатическими и электрическими. Два последних, как правило, работают в автоматическом режиме.
Простые автономные модели снабжены установленным внутрь корпуса термостатическим элементом с уже заданной в заводских условиях температурой теплоносителя на выходе. Это значение остается постоянным на протяжении всего срока службы.
| Автономный смесительный трехходовой клапан | |
| Плюсы | Минусы |
| Низкая цена | Необходимость подбора клапана под температурный режим обратки теплогенератора |
| Контроль температурного режима теплоносителя | Нельзя изменить установленный заводом-изготовителем температурный режим |
Для ручного управления шток снабжается вентилем или поворотной ручкой и панелью управления с отметками, в соответствии с которыми регулируется тепловой режим.
| Смесительный трехходовой клапан ручного управления | |
| Плюсы | Минусы |
| Относительно низкая цена | Необходимость постоянного контроля со стороны человека, как следствие, затяжной характер реагирования на изменения условий окружающей среды |
| Контроль температурного режима теплоносителя | |
| Возможность изменения температурного режима в процессе эксплуатации | Неравномерное прогревание отопительного контура |
Трехходовой термостатический клапан с терморегулятором оборудован термостатом, наполненным жидкой или газовой средой, реагирующей на малейшие колебания температуры теплоносителя.
Как только теплоноситель нагревается до заданной температуры, за счет расширения реагента автоматически активизируется поршневая система термоклапана и перекрывается патрубок с горячим потокам.
Трехходовые клапаны с терморегулятором могут быть механическими и электронными. Достоинство механических моделей в их абсолютной автономности. Электронные же требуют подключения к сети электропитания или питаются от батареек.
Однако этот недостаток сглаживается полной автоматизацией процесса, удобством настройки и расширенным функционалом – автоматическое изменение температурного режима по времени суток, дням недели и пр.
| Смесительный трехходовой клапан с терморегулятором | |
| Плюсы | Минусы |
| Автоматический контроль температурного режима теплоносителя | Высокая цена |
| Возможность изменить температурный режим | Требуется предельно четкая настройка, ошибки в выставленных параметрах дают небольшую погрешность в работе системы |
| Равномерное прогревание отопительного контура | |
Трехходовые термоклапаны с электроприводом управляются за счет электронного блока управления, работающего на сервоприводе. Выход температурного режима теплоносителя за пределы установленных значений фиксируется установленным в модуль термостатом, который сигнализирует об этом контроллеру. Тот передает команду на привод, регулируя поток холодного или горячего теплоносителя в системе.
При этом ни один из патрубков полностью, как правило, не перекрывается, а регулируется лишь объем подаваемого охлажденного и горячего теплоносителя.
| Смесительный трехходовой клапан с электроприводом | |
| Плюсы | Минусы |
| Автоматический контроль температурного режима теплоносителя | Высокая цена |
| Возможность изменения температурного режима | Повышенный расход электроэнергии |
| Точная регулировка температуры потока теплоносителя | Увеличенный расход теплоносителя |
| Равномерное прогревание отопительного контура | |
Срок службы трехходовых клапанов
Наиважнейшие факторы, влияющие на срок службы трехходового:
- Материал, из которого он изготовлен.
- Соответствие предписанным изготовителем условиям эксплуатации – температурному режиму и качеству теплоносителя.
- Интенсивность эксплуатации.
- Качество монтажа.
В среднем производители дают гарантию на свою продукцию в диапазоне от 5 до 7 лет, это значит, что трехходовой клапан с легкостью может проработать и в 2 раза дольше. А вот гарантия на пластиковые модели не превышает 1 года.
Самой надежной всегда признавалась арматура с ручной системой управления. Электронные и термостатические датчики гораздо быстрее выходят из строя, чем сам клапан, и требуют ремонта или полной замены.
Как выбирать трехходовой клапан
Ассортимент трехходовых термоклапанов крайне широк. Как подобрать модель, чтобы она подходила техническим характеристикам отопительной системы дома? Обращают внимание на такие параметры:
- Вид затворного механизма – поворотный или седельный. Последний обеспечивает более плотное примыкание затвора и точнее регулирует напор даже в условиях высоких температур и перепадов давления.
- Тип управления. Он может быть автономным, ручным, термостатическим и электрическим. Электрические сервоприводные модели больше всего подходят для водного теплого пола.
- Сфера использования. Горячее водоснабжение, отопление – радиаторное или теплый пол. Для ГВС – разделительные, для отопительных контуров – смесительные.
- Материал клапана. Латунная и медная арматура служит гораздо дольше.
- Диаметр труб, к которым будет подсоединяться термоклапан.
- Способ соединения – резьбовой или фланцевый. При сечении свыше 65 мм обычно устанавливаются фланцевые модели.
Дальше следует опираться на данные теплового и гидравлического расчета отопительного контура и конкретно того участка, где планируется установка трехходового клапана:
- Давление.
- Максимальная температура теплоносителя в месте монтажа клапана.
- Средний расход воды (м³ на 1 час).
Эти данные обязательно должны совпадать с маркировкой на самом клапане или информацией в сопроводительной документации к изделию.
На заметку! Не стоит путать трехходовой термосмесительный клапан с аналогичным краном. Несмотря на схожую конструкцию и принцип действия, разница в системе управления существенна. Для сложных систем отопления лучше использовать именно клапан, а для небольших и максимально простых вполне подойдет и управляемый вручную кран.
Популярные производители трехходовых клапанов
Среди многочисленных производителей трехходовых термоклапанов я бы выделила следующую пятерку лидеров. Они специализируются на производстве инженерной сантехники, термостатического оборудования и активно внедряют новейшие энергоэффективные технологии:
- ESBE (Швеция).
- IMI-HEIMEIER (холдинг, включающий в себя 3 производственных комплекса).
- Danfoss (Германия).
- HERZ (Австрия).
- Valtec (Италия, Россия).
Valtec – специальный проект, производство адаптированной к российским реалиям разнообразной инженерной сантехники. Особенный плюс – приемлемая цена и большой срок гарантии на продукцию.
Сколько стоят трехходовые клапаны
Стоимость устройства складывается из множества аспектов – материала, из которого они произведены, технической оснащенности, репутации бренда. Стоит ли за нее переплачивать, решать вам.
Правила монтажа трехходовых клапанов
Чтобы потребитель не мучился вопросом, как правильно установить трехходовой термосмесительный клапан, производитель снабжает свою продукцию тщательно проработанной инструкцией и наносит на каждое изделие специальную маркировку, помогающую безошибочно определить направление потоков:
- Патрубок, обозначенный литерой «А», так называемый «прямой ход», предназначен для подсоединения к трубе с горячим теплоносителем.
- Патрубок с литерой «В» («байпасный ход») соединяется с трубой, подающей охлажденную воду.
- Патрубок с обозначением «АВ» (ход с постоянным гидравлическим режимом) подсоединяется к основной транспортной магистрали, предназначенной для транспортировки уже смешанного теплоносителя.
Место трехходового клапана в отопительном контуре
Для начала рассмотрим общие схемы подключения к отопительному контуру. Упрощенно их можно представить так:
Как видно из схемы, трехходовые термоклапаны могут устанавливаться как на тепловой ветке, идущей непосредственно от котла, так и на обратке. Однако это вовсе не значит, что так может устанавливаться абсолютно любой клапан. Возможности того или иного оборудования определяет допустимый тепловой режим, указанный изготовителем в техпаспорте.
Ниже представлена более сложная схема, позволяющая полностью автоматизировать работу системы отопления:
При установке следует соблюдать следующие правила:
- Перед клапаном должны быть установлены: манометр, фильтр, дроссельная диафрагма (шайба).
- После термоклапана устанавливается еще один манометр.
- Перед клапаном желательно выдержать прямой участок трубы, равный 5 ее номинальным диаметрам, за термоклапаном длина прямого участка должна быть не менее 10 номинальных диаметров трубы.
- В сложноконтурных или излишне длинных отопительных магистралях проблему низкого давления решают установкой циркуляционного насоса.
- На горизонтальных участках сам клапан размещается таким образом, чтобы электропривод, термостатическая вставка или терморегулятор располагались над ним.
- Резьбовые соединения стыкуются с применением льняного волокна, уложенного на резьбу в 2-3 слоя, и герметика.
- В процессе закручивания следует избегать излишних усилий на сопрягаемые элементы, не допускается их растяжение, сжатие или изгиб.
Место трехходового клапана в системах водоснабжения
Представленная ниже схема монтажа трехходового клапана доступно иллюстрирует принцип его обвязки с водонагревателем и варианты установки в напорных и безнапорных системах водоснабжения:
Частые ошибки и проблемы при установке трехходового клапана
- Неверное подсоединение патрубков ведет к общему сбою системы отопления – перегреву котла, холодным радиаторам и т.д.
- Несоблюдение рекомендуемых длин горизонтальных участков и углов наклона магистрали могут провоцировать образование воздушной пробки в приборе, его заклиниванию.
- Пренебрежение установкой фильтрующего элемента приводит к заклиниванию затворного механизма и его быстрому износу.
Советы специалистов
При определенном подходе трехходовой термоклапан можно заменить конструкцией из двух двухходовых клапанов, настроенных на реверсивный режим работы: при открытии одного второй автоматически должен закрываться.
Заключение
Как видите, сделать отопление энергоэффективным нетрудно. А смонтировать клапан своими руками, опираясь на рекомендации изготовителя, может каждый, кто умеет орудовать гаечным ключом. Если же собственных навыков недостаточно, всегда можно обратиться за помощью к специалистам.
Удачи вам! И не забывайте подписываться на рассылку и делиться полезностями со своими друзьями и знакомыми в соцсетях. До новых встреч!
Источник: vseotrube.ru