Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором

Трехходовой клапан для отопления регулирует поток теплоносителя. Это возможно двумя способами: тепловые потоки прямой и обратной линий отопления (подачи и обратки) смешиваются, как результат температура потока уменьшается. И второй – поток разделяется, часть его с подачи сбрасывается в обратку.

Что из себя представляет трехходовой клапан

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором внешне выглядит как латунный тройник (иногда стальной или чугунный). Но работает иначе. Внутри него находится специальный терморегулирующий механизм. По устройству механизма различают два типа подобного механизма: поворотный и седельный.

В первом за счёт поднятия штока открываются патрубки, холодный с горячим потоки перемешиваются, общая температура выходящей жидкости снижается.

В основе другого (поворотного) – вращение сферической формы. Пространство между патрубками открывается полностью или частично поворотом шара с проёмом (напоминая шаровой кран).

Схема работы клапана с седельным механизмом:

С седельным исполнительным механизмом

Конус (3), закреплённый на штоке (4) перекрывает седло (5).

Различающиеся по исполнительному механизму клапаны могут быть двух типов: разделительными и смесительными.

Смесительный клапан (СК) на один выход имеет два входа. Основное применение – для тёплых полов. На входы приходят разнотемпературные потоки, которые, смешиваясь, выравнивают температуру до задаваемого уровня.

Разделительный клапан (РК) имеет обратную ситуацию: на один вход приходится два выхода. Поток разделяется клапаном на два различных направления.

Различия связаны с количеством шариков: один – в СК, в РК – два. Они встроены в выходные патрубки. Сколько выходов – столько и шаровых клапанов. Движение воды указано стрелками.

СК используются больше в отопительных линиях. Разделительные – для ГВС. Один разделённый поток будет иметь постоянный тепловой режим (здесь важно качество жидкости), во втором потоке режим может меняться (важно только количество).

Регулировка штока позволяет достичь в постоянном контуре необходимую температуру. Переменный же контур может полностью перекрываться.

Принцип работы клапана в системе отопления

Поток приходит в устройство слева. Он постепенно нагревается, с какого-то момента начинается расширение специальной жидкости в термоголовке. Что, в конечном счёте, приводит к опусканию штока с открыванием патрубка внизу для менее горячей воды из обратной линии отопления. Она смешивается с горячей водой приточки. На тёплые полы уже идёт менее горячий поток. Термоэлемент сжимается, шток опускается.

Пока теплоноситель нагревается, шток продолжает опускаться. Может опуститься до самого низа, прекратив поступление горячей воды, максимально открыв патрубок с тёплой. Это продолжится до момента охлаждения теплоносителя до необходимого уровня. Тогда откроется верхний клапан и опять пойдёт горячая вода из приточки.

Предназначение устройства

Даже при точном тепловом расчёте при проектировании домов микрорайона в квартире может появляться избыток тепла за счёт внешних факторов: жаркого солнца, сильного ветра, купленных хозяевами бытовых приборов, выделяющих тепло. Нет возможности для отдельных квартир уменьшить температуру теплоносителя, так как у простых котлов слабым местом является теплообменник, не выдерживающий низкую температуру. Нужен другой тип котла – конденсационный, но он существенно дороже. При наличии простого котла можно уменьшить количество горячей воды к радиатору.

Для чего и предусмотрен в подключение трехходовой клапан отопления.

Конкретные случаи использования трёхходового клапана:

• Обогрев полов (тёплые полы). На два входа клапана подаётся соответственно обратка и подача. Через выход идёт перемешанный (охлаждённый) поток. На остальном контуре это никак не отражается.

• Поддержание температуры в обратке. Котёл работает нормально, пока вода, приходящая в него, не холоднее выходящей больше, чем на 60 0 . Для этого вода из подачи разделяется, и часть её направляется в обратку для её подогрева.

• Чтоб не собирался конденсат. Вода в теплообменнике не должна пройти точку росы. Поэтому она охлаждается.

• Чтобы котёл не перегревался. Достигается аналогичным охлаждением.

• Совместная работа бойлера с котлом — терморегулятор клапана срабатывает, когда вода в бойлере охлаждается ниже заданного уровня, механизм открывается.

• Если нужен байпас — параллельный путь, то проще всего задействовать клапан.

Как выбрать трехходовой клапан терморегулятором

Существует несколько критериев выбора:

• по способу регулировки температуры;
• по пропускной способности;
• по материалу.

По способу регулирования температуры

Есть ручные трехходовые клапаны:

Шток подсоединён к ручке или вентилю, которые выставляют на отметки, задающие температуру. Самый дешёвый и надёжный вариант, но сам реагировать на меняющуюся внешнюю среду не может, необходимо вмешательство человека.

В термостатических клапанах за регулировку t отвечает встроенный терморегулятор.

Его настраивают, далее он сам связывает положение штока с температурой проходящего потока. Принцип действия основан на специальной жидкости или газе, меняющих объём при малейшем изменении температуры. При повышении последней они увеличивают размеры и толкают шток.

Термостатические клапаны делятся на механические и электронные. Два их главных преимущества перед ручными клапанами: автоматическое отслеживание установленнойtи одинаковая прогретость воды во всей системе. Но гораздо дороже.

Самые точные регуляторы – электронные, с электроприводом. От термостата сигнал попадает на контроллер, который двигает шток по вертикали.

Для жилых домов и прочих случаев, не требующих особой точности терморегулировки, оптимальным считается более простой термостатический клапан – механический.

Материал изготовления

Силуминовые устройства лучше исключить из рассмотрения, слишком материал (низкопрочный сплав алюминия с кремнием) плох.

Чёрная сталь — изделия из неё отличаются прочностью и не дороги, но ржавеют. А хромированные или никелированные – значительно дороже. То же и с нержавейкой.

Чугун — прочный, по сути вечный, не боится коррозии, но хрупкий, может треснуть от резкого перепада температур. Область применения – с твёрдотопливными котлами.

Латунь и бронза — тоже всем хороши, но к промышленным условиям (tдо 200 0 С) не подходят. Зато для бытовых нужд подходят лучше остальных. В основном используется латунь, так как бронза дороже.

Пропускная способность

У клапана она должна немного превосходить расчётную способность общей системы отопления. При прохождении через контур 2 м 3 /час нужен клапан на 2,5 м 3 /час. Но влияет и состояние клапана – насколько он открыт или закрыт. Идеальной считается стократная разница потоков при этом. Но достаточно отношений 50:1 и даже 30:1.

Функциональные особенности

Аналогом является двухходовой клапан. Тоже считается запорной арматурой. Но трехходовой работает принципиально иначе. Постоянный поток не перекрывается полностью.

А вот с переменным потоком это вполне возможно. Благодаря таким особенностям и возможно регулировать расход/давление.

Из двух двухходовых клапанов можно получить один трёхходовой, если соединить их реверсно, то есть при закрытии одного должен открываться другой.

Популярные производители клапанов

Установка трехходовых клапанов в системе отопления

Монтаж смесительного клапана

При монтаже СВ следует соблюдать несколько правил:

1. Следовать стрелкам на вентиле, показывающим направление потока. Также необходимо знать обозначения направлений: А – прямое, В – перпендикулярное, АВ – общий вход/выход.
2. Учитывать существование двух трехходовых моделей:

• симметричные;
• ассиметричные.

У симметричных потоки приходят с боковых торцов. На выходе через центральный торец поток уже смешанный. В случае ассиметричных – более тёплый поток поступает с торца, а тот, что холоднее – снизу. Выход уже смешанного потока – через второй торец.

3. Производить подключение клапана термоголовкой (приводом) вверх.

Врезка

Варианты врезки СК зависят от компоновки системы отопления.

1. Излишний нагрев теплоносителя в обратной линии отопления приводит к избыточному давлению в системе. Оно устраняется монтированием перемычки (к входу В).

Соединённые вершинами синие треугольники обозначают насос, благодаря которому происходит циркуляция воды в системе.

В автономных системах отопления клапан обычно присоединяется к котлу. Тогда врезается балансировочный клапан (синим цветом на схеме).

1. При возможности перепуска теплоносителя в обратку (обычно при автономной котельной) смесительный клапан выполняет и разделительные функции. Тогда врезается ещё один балансировочный клапан (ко входу В трёхходового клапана).

Монтаж разделительного клапана

Разделительный клапан используется при необходимости снизить температуру теплоносителя из источника. После разделения потока теплоноситель попадает к потребителю без перегрева.

Такая ситуация требует наличия насоса.

Рекомендации

Обязательные правила при монтаже любого трёхходового клапана:

• Обязательна установка манометров с обеих сторон клапана;
• перед устройством монтируется фильтр, чтобы защитить от всяких примесей;
• корпус устройства не нагружен;
• перед клапаном врезать приспособления, снижающие избыточное давление;
• клапан не располагают над приводом;
• с обеих сторон устройства выдерживать прямые участки, если это рекомендовано производителем.

Схемы расположения

1. Простейшая схема с твёрдотопливным котлом:

Трёхходовой клапан в такой схеме отопления защищает от конденсата и перегрева, поддерживает температуру в контуре.

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

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.

Трехходовой клапан с термоголовкой зонального типа

Разновидности и назначение каждого вида

В основном трехходовые клапаны делятся по принципу действия. Здесь три позиции:

• смесительные,
• разделительные,
• переключающиеся.

Обозначения на корпусе показывают, к какому виду приборы относятся

Первые смешивают два потока теплоносителя с разной температурой в один, вторые, наоборот, разделяют один поток на два. А третьи просто переключают движение воды из одного направления (контура) в другой. Две первые разновидности по внешнему виду друг на друга похожи, поэтому на их корпус наносится схема, которая и показывает, для каких целей прибор надо использовать.

Что касается третьей позиции, то его отличить от остальных просто. У него дополнительно есть блок, с помощью которого и происходит переключение. Клапан этого типа обычно устанавливается в двухконтурную систему отопления, когда необходимо перенаправить поток теплоносителя от отопительной системы к бойлеру и наоборот.

Клапан переключающегося типа

Статья по теме:

Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха. В отдельном материале представлено практическое руководство по выбору и монтажу терморегуляторов.

Устройство и принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Итак, в первую очередь разберемся с устройством. Чтобы было легче понять, что внутри клапана, надо рассмотреть фото ниже, на котором прибор показан в разрезе. Состоит он из трех патрубков (два боковых один нижний), между которыми располагается камера смешивания. С четвертой стороны (верхней) располагается термоголовка, отвечающая за контроль температуры теплоносителя.

Трехходовой клапан в разрезе

Внутри прибора от терморегулятора идет подпружиненный шток с двумя плоскими клапанами круглого сечения. Их диаметр соответствует диаметру седел патрубков. Вместо них может быть установлен один шаровой клапан, размещенный внутри смешивающей камеры между двумя седлами. При давлении на шток клапаны частично перекрывают подачу из нижнего патрубка и открывают верхний. Все то же самое только наоборот происходит, если шток поднимается вверх.

Но тут надо разобраться, по каким законам работает шток, под действием какой силы он опускается или поднимается. Все дело в самой термоголовке. Внутри нее располагается температурный датчик, заполненный специальной жидкостью. Она термочувствительная. Как только температура теплоносителя начнет подниматься, жидкость расширяется и поднимается по капиллярной трубке в специальный сильфон (емкость), который расположен в термоголовке. Резервуар сам начинает расширяться, тем и давит на шток. Последний опускается и открывает нижний патрубок, откуда в трехходовой клапан поступает холодная вода. Горячая поступает с левого патрубка (см. фото).

Разделительный и смесительный клапаны

Конечно, просто так при любом повышении температуры воды давление произойти не может. Для этого на термоголовке установлена градация по температуре, которую регулируют вручную. Именно выставленный параметр и является моментом нажатия на шток.

Итак, шток отреагировал на изменение температуры теплоносителя в подающем патрубке, открыл нижний для холодной воды, и внутри клапана произошло смешивание горячей и холодной сред до необходимой температуры. То есть, получается так, что температура теплоносителя на входе не изменилась, а на выходе стала меньше.

В том случае если теплоноситель продолжает нагреваться, то шток может опуститься до максимально нижнего положения. То есть, он полностью закроет подачу горячей воды и полностью откроет подачу холодной. И это будет продолжаться до тех пор, пока теплоноситель внутри отопительной системы не опуститься до требуемой температуры. После чего откроется верхний клапан, он пустит горячую воду.

Схема смешивания теплоносителя с обраткой

Так работает смешивающий регулирующий трехходовой клапан. Что касается разделительной модели, то принцип работы у нее практически такой же, только наоборот. В один патрубок входит теплоноситель, внутри корпуса прибора он разделяется на два потока и выходит через два соседних патрубка.

Этот вид запорной арматуры устанавливается на тех участках, на которых надо поток теплоносителя разделить на два контура. Один из них будет с постоянным тепловым режимом, другой с переменным. Первый – это поток жидкости, к которому предъявляются требования по качеству. Второй с требованиями по количеству. При этом чисто конструктивно поток с постоянным гидрорежимом никогда не перекрывается, потому что в конструкции прибора длина штока сделана таким образом, чтобы клапан не закрывал постоянный контур.

Но необходимо обозначить, что длина штока может регулироваться. Это дает возможность настроить требуемый объем теплоносителя на постоянном контуре. Что касается переменного, то он может полностью перекрываться. Именно таким образом и регулируется расход и давление теплоносителя в отопительной системе. Как видите, принцип работы трехходового крана достаточно прост. Главное – точно выбрать тип прибора и установить его в требуемое место в схеме.

Как работает трехходовой термостатический клапан в системе «теплый пол»

Чтобы было понятно, как работает схема с клапаном, можно привести пример циркуляции теплоносителя в системе теплого пола. Трехходовой клапан для теплого пола является смесительным. Схема циркуляции здесь такова:

• горячая вода через коллектор поступает в систему теплого пола;
• у нее должна быть определенная температура, которая отслеживается именно в процессе прохождения через трехходовой клапан;
• как только ее значение будет превышать допустимое, клапан открывает один из контуров, который соединен с обраткой отопления;
• внутрь поступает охлажденный теплоноситель, понижая температуру,
• после чего смешанная вода поступает в отопительный контур теплого пола;
• как только температура упадет до требуемой, внутри клапана перекрывается штоком контур с обраткой.

Разводка труб для теплого пола с трехходовым клапаном

Трехходовые клапаны с приводами

Специалисты утверждают, что регулировка трехходового клапана с помощью термоголовки и датчика – самая простая и точная. К тому же в ней нет затрат электроэнергии. Именно поэтому этот тип трехходовых клапанов сегодня популярен. Но управлять процессом можно и другими способами. Простой из них – ручной. Скажем прямо, не самый точный вариант, потому что диапазон глубины погружения штока выставляется рукояткой, расположенной снаружи корпуса клапана.

Второй вариант – это управление температурным режимом с помощью электроприводов. Они получают команды от контроллера.

Клапан трехходовой с приводом

Трехходовой клапан с электроприводом

Установленные на клапанах двигатели часто называют сервоприводами. По сути, это обычные электродвигатели, в которых вал не крутиться, а поворачивается на определенный градус. Необходимо отметить, что в эту категорию входят любые типы двигателей, к примеру, тепловые. Главное – выполнять условие поворота, а не вращения.

Производители сегодня предлагают две позиции, касающиеся комплектации. Первая – это полный пакет, в который входит контроллер и температурный датчик. Есть возможность сразу настроить прибор на требуемую температуру, а также на угол поворота, к примеру, от 0 до 180°. При этом возможны любые промежуточные значения. Вторая – это отдельный привод с датчиком внутри, к которому надо добавить контроллер, как отдельно стоящий элемент.

Чугунная арматура с сервоприводом для больших сетей отопления

Что касается контроллера, то это прибор, который решает задачи по управлению сигналами. В случае с отоплением он реагирует на температурные изменения, которые ему сигнализирует температурный датчик. Он сигналы обрабатывает и решает, что делать – открывать клапан или закрывать, а точнее, поворачивать по часовой стрелке или против. Сегодня производители предлагают огромную модельную линейку трехходовых кранов с электроприводами. Одна из самых популярных марок – «ESBE» (Швеция).

Трехходовой клапан ESBE с электроприводом

В первую очередь надо обозначить, что у этой марки клапанов внутри располагается шарик со сквозными прорезями. Последние открывают или закрывают два канала, третий всегда остается открытым. Через него в отопительную систему поступает теплоноситель. Градус поворота – 90÷180°.

ESBE от шведского производителя

В магазинах клапан этой модели продается отдельно от сервопривода, поэтому перед установкой их соединяют между собой путем вставки оси (вала) привода в верхнюю часть штока. В нем под ось есть отверстие. После чего надо точно по инструкции, приложенной к прибору, провести настройку в плане температурного режима.

Сегодня производитель предлагает достаточно широкий модельный ряд трехходовых клапанов ESBE с приводом и без такового:

Фото	Модель	Назначение
	VTA 200	Предназначается для систем, где нет рециркуляции воды.
	VTA 270	Это термосмесительный клапан для теплого пола. Его устанавливают, если отопление организуется в помещении площадью не меньше 100 м²
	VTA 310	Клапан общего использования в любых отопительных системах, где температура теплоносителя не превышает +95°С и давление 0,3 атм.
	VTA 300/ VTA 360	Отличаются две модели друг от друга только направлением движения воды в системе отопления. Хорошо контролируют температура даже при скачках давления внутри сети.
	VTC300	Это трехходовой клапан без сервопривода. Его можно устанавливать в системы, в которых используются маломощные котлы – до 30 кВт.
	DN25	Это трехходовой клапан для твердотопливных котлов. То есть, он может выдерживать температуру теплоносителя до +110°С. При этом мощность котлов не должна быть меньше 150 кВт. Это один из самых неприхотливых приборов из всех присутствующих на рынке. Он может работать при любых условиях в любых отопительных сетях без изменения качества.
	VRG131	Это самый популярный и востребованный прибор, который используется в квартирах и частных домах.

Другие модели трехходовых клапанов

Еще один известный бренд – трехходовой клапан Навьен от южнокорейской компании. Необходимо отметить, что этот прибор является неотъемлемой частью двухконтурного котла этого производителя. И устанавливается он внутрь отопительного оборудования. Его основное назначение – разделять теплоноситель на подачу в отопительную сеть и на горячее водоснабжение.

Трехходовой клапан Навьен

Датская компания Danfoss – известный производитель трехходовых клапанов. Она предлагает четыре модели, которые предназначаются для разных систем:

Фото	Модель	Назначение
	VF3	Используется в системах кондиционирования и теплоснабжения. Материал изготовления – чугун. С фланцевым соединением.
	VMV	Применяется только в системах отопления. Материал изготовления – бронза или нержавейка.
	VRB3	Это смеситель, который используется и в отопительных системах, и в холодильных установках. Материал – нержавеющая сталь.
	VRG3	Устанавливается в отопительных сетях или при транспортировке хладагента. Материал или нержавейка, или чугун.

Схемы подключения трехходового клапана к отопительной сети

После всего разбора относительно конструкции клапана и его принципа работы появилось понимание, как его можно использовать в различных отопительных системах. Чаще всего его используют в трех случаях.

• В системе теплых полов температура теплоносителя должна быть в пределах +45°С. Именно этот режим и поддерживается с помощью прибора. Об это уже говорилось выше, и было показано, как это должно работать.
• Для защиты твердотопливных котлов от образования внутри топки конденсата. Это случается, когда относительно сильно холодная вода по обратке попадает в теплообменник генератора. От этого на внешних поверхностях образуются капли воды от сконденсированного пара. Того допускать нельзя, потому что конденсат сокращает срок эксплуатации оборудования.
• Если есть необходимость поддерживать разный температурный режим в разных частях отопительной системы.

Первый вариант рассматривать не будет, потому что он уже был описан. Что касается второго случая, то надо за основу разбора брать фото ниже.

Схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым клапаном

На схеме двойной контур: один большой проходит через радиаторы, второй – короткий через байпас (это вертикальная красная линия, начало которой вверху до радиаторов, конец упирается внизу в клапан). Пока котел не разогрелся, теплоноситель движется по короткому контуру. Температура поднялась до необходимой, клапан закрывает байпас и открывает обратку (нижняя синяя линия).

И третья позиция, в основе которой лежит распределение теплоносителя по потребителям, в них требуемая температура не всегда является одинаковой. К примеру, для бойлера косвенного нагрева требуется вода с большей температурой, для батарей с меньшей, а для теплых полов и того меньше.

Принципиальная схема разводки с установкой трехходового клапана должна быть приблизительно такой, как показано на фото ниже.

Распределение теплоносителя по потребителям

Трехходовые клапаны для отопления с фиксированной температурой теплоносителя

Это так называемый бюджетный вариант. По цене он дешевле 30-35% от приборов с приводами. Чем он отличается от всех остальных. В его конструкции нет ни штоков, ни датчиков, ни термоголовок. Внутри установлен так называемый термостатический элемент, который настроен на определенную температуру теплоносителя. К примеру, это может быть или +45°С, или +65°С. То есть, показатель может быть любым в зависимости от требований потребителя горячей воды.

Элемент выбирают на заводе и там же устанавливают, поэтому на клапане обязательно указывают, какая температура на выходе будет после него. К примеру, если вам требуется клапан для теплого пола, то выбираем с температурой +45°С. Положительной стороной этих приборов является их дешевизна. Отрицательной – невозможность настраивать температурный режим воды.

Правила установки трехходового клапана в системе отопления

Трехходовой клапан с сервоприводом или без такового установить своими руками несложно. Это просто запорная арматура, но надо отметить, что она может иметь разные способы крепления. Обычно их два: резьбовой или фланцевый. В первой позиции резьба может быть внутренней или внешней. В любом случае соединение с трубами производится посредству герметизирующих материалов, таких как фум-лента или пакля. Что касается фланцевого соединения, то для его герметичности надо изготовить прокладку из термостойкой резины или паранита.

Правильное соединение клапана с трубами

Есть два нюанса, которые касаются правильного монтажа:

• Прибор устанавливается обычно на обратном контуре до циркуляционного насоса, потому что выходной патрубок всегда открытый.
• Ставить в систему трубопроводов надо клапан точно по стрелке движения теплоносителя. Последняя указывается на корпусе прибора.

Виды соединения клапана с трубами

Цены на трехходовые клапаны

Фото	Модели	Характеристики	Цена, руб.
	ESBE VRG131-25	Диаметр соединения 25 мм

Прибор без привода с термоголовкой

Температурный диапазон 10÷130°С

Выдерживает давление до 16 атм.

Максимальная температура +130°С

Производительность 16 м³/ч

Цены на трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором и приводом сильно разняться. В основном все дело в том, в какие отопительные системы они должны быть установлены. Это касается давления внутри сети и температуры теплоносителя. Конечно, приборы с приводом стоят дороже.

Разнообразие трехходовых клапанов иногда ставить в тупик при их выборе. Не каждый может сразу определить, какой прибор нужно приобрести для конкретной системы отопления. Поэтому обращайтесь к нам в комментариях, и наши специалисты ответят на все ваши вопросы.

Видео: трёхходовой клапан для систем отопления

Источник https://stroitelinfo.ru/otopitelnye-sistemy/trekhkhodovoj-klapan-dlya-otopleniya-s-termoregulyatorom

Источник https://homemyhome.ru/trekhkhodovojj-klapan-dlya-otopleniya-s-termoregulyatorom-skhema.html

Источник

Источник