Трехходовой клапан для отопления – устройство, принцип действия, разновидности, критерии выбора, правила монтажа

Автономная система обогрева для дома, оснащенная современным котельным оборудованием и радиаторами, нуждается в грамотном распределении теплоносителя. Рассмотрим, что собой представляет трехходовой клапан, как он устроен и работает, какие его разновидности существуют и где они применяются, как устройство функционирует в стандартной отопительной схеме, в системе теплых полов и другим оборудованием, какие виды приборов с автоматической регулировкой бывают, а также какие критерии нужно учесть при выборе и правила при монтаже.

Источник stroyday.ru

Устройство, назначение, принцип работы

При упрощенном рассмотрении трехходовой клапан для отопления представляет собой конструкцию, объединяющую два водопроводных крана в одном корпусе. В зависимости от назначения прибор смешивает, разделяет или перенаправляет потоки теплоносителя. Состоит он из следующих основных элементов:

• Корпуса.
• Шторка или сферического элемента.
• Крепящей муфты.

Механизм распределения может быть как ручным с помощью металлического шарика, так и автоматическим посредством штока, работающего от электрического привода по сигналу терморегулятора.

Обратите внимание! В обустройстве отопительной системы для частного дома применяется не только трехходовой клапан для котла, но также его аналог с двумя ходами. Главное его отличие в том, что штоковый элемент не перекрывает поток теплоносителя с неизменными гидравлическими характеристиками.

Разновидности по принципу действия

По механизму работы 3-ходовые клапаны различаются на три основные разновидности:

1. Разделительные.
2. Смесительные.
3. Переключающие.

Источник trubypro.ru

Приборы первого типа разбивают один поток на два направления. Это необходимо для количественной регулировки теплоносителя в системе. Смесительный клапан, напротив, соединяет два направления с разным уровнем нагрева в одно. Он имеет два входа и один выход. С его помощью удается повысить эффективность терморегуляции, когда качество теплоносителя имеет первоочередное значение, например, чтобы не допустить перегрева трубопровода теплых полов.

Механизмы 3-го типа выполняют совершенно иную задачу – они не разделяют и не перемешивают потоки, а просто перенаправляют их. Для этого в конструкции устройства имеется специальный модуль. Монтаж такого типа клапана актуален в двухконтурной системе обогрева. С его помощью удается эффективно перенаправлять тепловой поток от котла к бойлеру и наоборот.

Полезно знать! Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором позволяет оптимальным образом распределять тепло между радиаторами в автономной системе обогрева. Степень подачи будет определяться уровнем нагрева батареи, который в свою очередь будет задаваться реальной температурой воздуха в той или иной комнате

Источник vodocomfort74.ru

Работа в системе отопления

В основе современной системы отопления чаще всего применяются 3-ходовые клапаны двух типов:

• Смесительного.
• Разделительного.

Разберем особенности их работы более детально.

Смесительный

В основе его конструкции лежат три патрубка и шток. Два из них располагаются посередине от перекрывающего элемента, один снизу. Все три патрубка соединены одной полостью. Сверху конструкции имеется термоэлемент для регулировки температуры теплоносителя.

Терморегулирующий блок соединяется с двумя круглыми клапанами, закрепленными на штоке. Их площадь сечения позволяет полностью перекрывать просвет патрубков (посадочных мест). Термостатический смесительный клапан рассматриваемого вида работает по следующему алгоритму:

• По мере возникающего от термоголовки давления шток с клапанами опускается.
• При этом чем больше температура, тем в более низкое положение он перемещается.
• В результате подача из нижнего патрубка (холодный поток) усиливается, а из левого (горячий поток) снижается.
• Когда теплоноситель естественным образом охлаждается, термодатчик заставляет шток двигаться в обратном направлении.

Источник strojdvor.ru

• В результате перекрывающие клапана начинают действовать в обратном направлении – поток холодного теплоносителя уменьшается, горячего повышается.

Механизм автоматического терморегулирования базируется на специальной термоголовке. Она состоит из датчика и емкости с поршнем, заполненной термоактивной средой. При нагреве жидкость начинает расширяться и давить на поршень. Он в свою очередь передает давление на шток. В результате последовательной передачи механической энергии возникает тяга, достаточная для перемещения на заданную величину непосредственно клапанов – для открывания или закрывания соответствующих потоков теплоносителя.

При этом терморегуляция осуществляется строго в соответствии с заданными настройками – заданным пользователем на градуированной шкале значением температуры. Благодаря такому механизму уровень нагрева поступающего теплоносителя на вход в 3-ходовой клапан не изменяется, а на выходе – после смешивания с холодным потоком – становится ниже.

Источник stroyday.ru

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на водоснабжении, канализации и сопутствующих работах

Разделительный

Если трехходовой смесительный клапан перемешивает холодный и горячий поток, то разделительный, наоборот, разбивает один нагретый на два. В корпусе аналогичным образом размещены три патрубка. Однако только один из них является входом, а два – выходом. При этом они не равнозначны, и позволяют раздробить теплоноситель на два направления:

1. Постоянный.
2. Переменный.

Шток клапана устроен таким образом, что постоянный поток не перекрывается при реагировании термоголовки. В то время как второй поток обязательно изменяется. Таким способом удается придать первому направлению неизменное качество, а второй – регулировать по количеству теплоносителя.

Современные производители выпускают модели с регулируемой длиной штока. Это дает возможность задать объем в постоянном потоке. При этом переменный поток может и вовсе перекрываться. Все это позволяет точно контролировать давление и расход теплоносителя в системе обогрева.

Источник docplayer.ru

Рекомендация! Устройства регуляции теплоносителя рассматриваемого типа могут иметь и ручное управление. Вместо штока они оснащаются обычным шаровым механизмом. Однако в частном доме практичнее использовать трехходовой термостатический смесительный клапан с автоматической настройкой. Пользователю нужно будет только задать температурный режим для конкретного участка – в зависимости от удаленности батареи от котла.

Принцип действия в системе теплых полов

Производители системы теплых полов строго ограничивают уровень нагрева теплоносителя, которые будут применяться в оборудовании. Как правило, это достаточно низкое значение температуры – 40-50⁰С. Однако уровень нагрева котлов намного выше. Чтобы не устанавливать отдельный нагревательный агрегат, и применяется термосмесительный клапан для теплого пола.

Циркуляция теплоносителя в такой схеме подчиняется следующему алгоритму:

• Посредством коллектора горячий поток подается в трубопровод теплых полов.
• При этом уровень нагрева задается установленным значением терморегулятора в 3-ходовом клапане.
• При превышении заданного уровня срабатывает термоголовка, приводя в движение шток.

Источник ytimg.com

• Подача горячего потока снижается, а объем охлажденного теплоносителя из обратной магистрали увеличивается.
• В систему теплых полов поступает менее горячий поток.
• При понижении температуры ниже заданного значения происходят обратные процессы в смесителе.
• Холодный поток уменьшается, горячий, напротив, возрастает.
• Цикл повторяет в автоматическом режиме на протяжении всего периода эксплуатации системы.

Совет! Трехходовой клапан для теплого пола эффективно регулирует необходимый уровень нагрева системы. Аналогичным образом прибор применяется для оптимального распределения теплоносителя по радиаторам. Однако самое высокое значение температуры потока нужно для косвенного бойлера. Поэтому в схеме перед ним такое устройство никогда не монтируется.

Источник tproekt.com

Читайте также:
Выбираем и комплектуем коллектор для тёплого пола

Модели с электроприводной регулировкой

Управлять потоком теплоносителя в системе обогрева частного дома максимально эффективно позволяет трехходовой клапан с электроприводом. В отличие от ручного аналога, когда пользователь самостоятельно задает уровень погружения регулирующего штока в смесителе, этот вариант оснащается специальным электромотором – сервоприводом. По сравнению со стандартным двигателем в нем вал не вращается вокруг своей оси, а поворачивается на заданный угол по команде контроллера.

Сегодня на рынке специализированных устройств можно встретить два вида 3-х-ходовых клапанов с приводом:

1. Полноценно оснащенный.
2. Только с приводом и датчиком.

Модели первого типа укомплектованы не только электромотором, но также термодатчиком и контроллером. Вторые оснащены только двигателем и сенсором нагрева. Для них потребуется отдельно приобретать управляющий модуль. В задачу данного блока входит анализ поступающих от температурного датчика сигнала, его переработка и выполнение соответствующего действия.

Источник armastock.ru

Например, когда уровень нагрева падает, сенсор посылает сигнал на нагревание. Получив информационное сообщение контроллер посылает команду приводу на соответствующий поворот штока, чтобы открыть клапан для прохождения горячего потока из патрубка в систему.

Обратите внимание! Электроприводная модель позволяет достаточно точно установить параметры регулировки системы отопления и привязать события ко времени или даже к смарт-управлению. Однако обычный трехходовой термостатический клапан более стабилен, не требует источника питания для работы, недорог и позволяет контролировать температуру по строго заданному значению.

Схемы установки

Регулирующий температуру 3-ходовой клапан устанавливается по одной следующих трех схем:

• В системе оборудования теплых полов для регулирования уровня нагрева теплоносителя не выше 40-50 град.
• Для оптимального перераспределения тепла в системе отопления, а также установления разного уровня нагрева в разных ее частях.

Необходимость такой регулировки возникает, когда косвенный водонагреватель нуждается в максимально горячем теплоносителе, в тоже время, для радиаторов требуется поток чуть меньшего нагрева, а система теплых полов – значительно меньшего.

Источник blog.altep.ua

• В качестве защиты от конденсата котлов на твердом топливе, в случаях, когда теплоноситель из обратной магистрали возвращается слишком холодным.

В данном варианте применяется два контура. Первый основной идет на приборы отопления, второй посредством байпаса сразу уходит на клапан, который вторым входным патрубком связан с обратной магистралью. Таким образом, возвращаясь с основного контура холодный теплоноситель частично смешивается с горячим, только что вышедшим из котла, и возвращается в нагревательный теплообменник уже подогретым.

Полезная информация! Трехходовой вентиль любого типа не способен изменить параметры мощности котельного оборудования, заложенные производителем. Однако он позволяет снизить расходы энергоресурсов на отопление и создать более комфортные условия в жилище.

Читайте также:
Бойлер косвенного нагрева: что это такое, почему и где его используют

Критерии выбора

При покупке 3-ходового регулятора в первую очередь необходимо обратить внимание на его технические характеристики:

• Диаметр патрубков. Как правило, значение этого параметра за редким исключением не выходит из рамок 20-40 мм. В случае несоответствия легко побрать трубный переходник.
• Возможность подсоединения электрического привода с контроллером. Это тем более актуально, чем сложнее схема отопления или когда одной из ее частей является система теплых полов.
• Пропускная способность. Параметр выражается в предельном объеме в единицу времени, например, литр/мин.
• Материал корпуса. Наиболее надежными являются медные и латунные приборы.
• Тип управления. Модели с ручным управлением хотя более надежны и дешевы, чем электрические аналоги, однако менее функциональны и не приспособлены для контроля сложных систем, таких как, теплые полы. Электроприводные устройства имеют много возможностей, но чаще подвержены поломкам.

Совет! Выбирая простейший термостатический клапан для теплого пола, необходимо чтобы температура, на которую он рассчитан, строго соответствовала аналогичному параметру для оборудования. Так как в устройстве нет регулирующего штока, а есть только специальный элемент, рассчитанный на работу в строго заданном температурном интервале.

Правила монтажа

Чтобы установить термосмесительный клапан в заданное схемой положение, необходимо учесть ряд важных нюансов:

• Способ крепления. Монтаж может быть фланцевый или с внутренней/ внешней резьбой. В ходе крепления обязательно должны быть созданы условия герметичности соединения – с помощью специальных прокладок, материалов и смесей.
• Установка на обратной магистрали до насосного оборудования.

Только в таком случае может соблюдаться условие всегда открытого выходного патрубка.

• Стрелка на корпусе и направление теплоносителя в системе при монтаже прибора должны совпадать.
• Правильность установки определяется также обозначениями на корпусе устройства – прямой, перпендикулярный, байпасный или объединенный ход.
• Схема распределения теплоносителя.

Может быть Т-образной или симметричной, а также L-подобной или несимметричной.

Прежде чем 3-ходовой регулятор будет подключен, система отопления должна быть отключена, а трубопровод с теплоносителем обесточен. Кроме того, важно чтобы внутри труб не было осадка. В противном случае устройство быстро забьется и испортится.

Важно! Устанавливать регулирующий термоклапан необходимо на участке теплопровода с открытым свободным местом и удобным доступом. При этом термоголовка или привод после монтажа не должны располагаться снизу корпуса. Так как в дальнейшем при малейшей протечке они быстро испортятся.

Читайте также:
Обвязка котла отопления в частном доме, установка твердотопливных и газовых котлов

Коротко о главном

Трёхходовой клапан имеет конструкцию объединенных в единый корпус двух кранов – два входа и один выход, или наоборот. По принципу действия он может быть смесительным, разделяющим и переключающим. Состоит из следующих основных узлов:

• Корпуса.
• Штока с клапанам или шарика.
• Элемента крепления.

Различные модификации устройства применяются для повышения эффективного распределения теплоносителя и снижения расхода энергоресурса как в стандартной системе отопления, так и в сложной – с бойлером, несколькими контурами, теплыми полами и проч. По типу управления приборы могут быть ручными, термостатическими и оснащенными электрическими приводами с электронным управлением.

Традиционно используются три схемы установки – с теплыми полами, для создания разнотемпературных областей в системе обогрева и защиты от конденсата твердотопливных котлов. При выборе прибора необходимо прежде всего учитывать технические характеристики, а при монтаже – обозначения, маркировку и правила проведения сантехнических работ.