Трехходовой кран с термостатом

Трехходовой кран с термостатом

В современных системах отопления трехходовой клапан применяется довольно часто, поскольку является средством качественного регулирования теплоносителя – по температуре, а не по расходу. Ведь подача в радиаторы оптимально нагретой воды – лучший способ экономить энергоносители.

Есть у термосмесительных кранов и другие полезные функции, о которых вы узнаете из данной статьи. Но вначале стоит рассмотреть, как работает трехходовой клапан, а также разобраться в его внутреннем устройстве.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

  • смесительные;
  • разделительные;
  • переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:

На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.

Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

  1. Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
  2. При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
  3. После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
  4. Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
  5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Способ регулировки трехходового крана термостатической головкой с датчиком – самый популярный, поскольку является достаточно точным и простым, причем не требующим электричества.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Читайте также:  Столешница из эпоксидной смолы пошаговая инструкция

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Схемы подключения клапана к системе отопления

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

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

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

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

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

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

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

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

Важно. Устанавливая смесительный клапан, помните, что насос должен располагаться с той стороны, где находится всегда открытый патрубок трехходового крана.

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

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

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

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

Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды

В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).

Схема работы и устройство клапана со встроенным регулирующим элементом

Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:

  1. Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
  2. Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.

Совет. Перед покупкой клапана упрощенной конструкции внимательно читайте техническую документацию на твердотопливный котел, в ней нередко указывается минимальная температура обратного теплоносителя. Больше информации по применению смесительной арматуры вы найдете в отдельной публикации.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная деталь системы отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.

Читайте также:  Переделать счетчик электроэнергии с пультом

Смесительные термостатические клапаны для систем отопления

Описание и область применения

Cмесительные термостатические клапаны STOUT – регуляторы температуры прямого действия, работающие без использования дополнительной энергии.

Они предназначены для применения в системах отопления с постоянной температурой теплоносителя, например, типа «теплый пол». Термостатические клапаны поддерживают температуру рабочей среды в диапазонах 20–43 °С или 35–60 °С (в зависимости от модификации терморегулятора и его настройки).

а) — с диапазоном температуры 20 – 43 °С; б) — с диапазоном температуры 35 – 60 °С

  • номинальный диаметр DN: 20 и 25 мм;
  • номинальное давление PN: 10 бар;
  • рабочая среда: вода, водный раствор гликолей (до 30%);
  • макс. температура рабочей среды: 110 °С;
  • условная пропускная способность Kvs: 1,6 и 2,5 м3/ч;
  • диапазон температурной настройки: 20–43 и 35–60 °С.

Смесительный термостатический клапан имеет два входных штуцера для подвода смешиваемой среды и один выходной. В клапан встроен перенастраиваемый термостатический элемент, поддерживающий в зависимости от модификации клапана температуру теплоносителя на входе в систему «теплый пол» на уровне от 35 до 60 °С или от 20 до 43 °С.

1 — Корпус (Латунь CW617N)

2 — Затвор (PSU(полисульфон))

3 — Шток (Латунь CW614N)

4 — Рабочая пружина (Нержавеющая сталь AISI 302)

5 — Термостатический элемент (Медь, латунь, нержавеющая сталь)

6 — Настроечная рукоятка (Пластик ABS)

7 — Уплотнение штока (EPDM)

С наружной резьбой

С внутренней резьбой

Смесительный термостатический клапан может быть установлен в любом положении, но так, чтобы направление движения теплоносителя совпадало с направлением стрелок на его корпусе. Уплотнение резьбовых соединений следует выполнять материалами в соответствии с требованиями CП 73.1330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий».

Примерная настройка клапана производится поворотом его рукоятки до совмещения указателя на ней с цифрой на шейке клапана, которая соответствует той или иной температуре (см. прилагаемую к клапану при его поставке инструкцию). Для точной настройки рекомендуется использовать показания установленного в системе термометра.

Смесительные термостатические клапаны для твердотопливных котлов

Описание и область применения

Настоящие смесительные термостатические клапаны STOUT (рис. 8.5) предназначены для установки на байпасе перед твердотопливными котлами в целях исключения образование конденсата на их греющих поверхностях.

Термостатический клапан в зависимости от его модификации поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на входе в котел на уровне 55, 60 или 70 °С.

а) – с наружной резьбой; б) – с наружной резьбой и накидной гайкой

  • условная пропускная способность Kvs:
  • 3,2 и 9 м3/ч;
  • условное давление PN: 10 бар;
  • рабочая среда: вода, водный раствор гликолей (до 30%);
  • макс. температура рабочей среды Тмакс.: 100 °С ;
  • регулируемая температура Тр: 55, 60 или 70 °С.

Смесительный термостатический клапан имеет два входных штуцера для подвода смешиваемой среды и один выходной. В клапан встроен термостатический элемент, настроенный в заводских условиях зависимости от модификации клапана, на поддержание фиксированной температуры теплоносителя на входе в котел 55, 60 или 70 °С.

1 — Корпус (Латунь CW617N)

2 — Затвор (Латунь CW614N)

3 — Шток (Латунь CW614N)

4 — Рабочая пружина (Нержавеющая сталь AISI 302)

5 — Термостатический элемент (Медь, латунь, нержавеющая сталь)

Трехходовые смесительные клапаны для систем отопления и ГВС

Где надо установить смесительный, а где распределительный клапан — на прямой или на обратной подаче? Сначала рассмотрим, чем они отличаются друг от друга. На схемах и чертежах они обозначаются «бабочками».

Распределительный и смесительный клапана

Распределительный клапан имеет один вход и два выхода. Он распределяет поток, попавший на вход, на два направления пропорционально в зависимости от того, куда и сколько нужно теплоносителя. Вот какая задача решается в этот момент.

Читайте также:  Крепление цсп к каркасу

Смесительный клапан, в отличие от распределительного, имеет два входа и один выход. Он смешивает потоки, пришедших с разных направлений и отправляет их дальше. Вот вся между ними разница. Задачи они выполняют похожие, но всё же отличие есть.

Существует 4 способа установки. Почему? Потому что, есть два вентиля – смесительный и распределительный – и есть две трубы — подачи и обратка. Два метода связаны с защитой котла от низкотемпературной обратки, и два других предназначаются для регулирования температуры в контурах. Чем они отличаются?

Способ установки для защиты котла

Мы уже рассматривали раньше, у каждого образца есть один вход или выход, который никогда не закрывается. Если в нашем распоряжении оказался клапан распределительный, мы обязаны поставить его только на подачу. Почему? Потому что тот вход, который никогда не закрывается, должен быть направлен в сторону котельного оборудования для того, чтобы обеспечить работу насоса, и дать возможности котлу прогонять через сеть теплоноситель нагретым, чтобы он просто не закипел. Если мы его перевернем, то сторона, которая может быть закрыта, окажется у насоса. Это приведет к тому, что насосное оборудование будет работать на закрытую задвижку, и котельной некуда будет сбрасывать теплоноситель. Следовательно, другого способа нет.

Как это работает? Вначале, когда котел холодный, теплоноситель движется по малому кругу, и по мере его прогревания он начинает постепенно отпускаться в систему отопления. Как только движущаяся жидкость прогревается, постепенно открывается другой вход, и запускается процесс.

Способ установки для регулировки температуры в контурах

Теперь рассмотрим регулирование температуры в контурах. Здесь немножко иная картина, между котлом и смесительным узлом появляется некий коллектор, потому что в этом случае клапан обращен той стороной, которая может закрыться в сторону котла. Этого мы допустить не должны, поэтому здесь возникает промежуточный участок магистрали, который позволяет котлу работать вне зависимости от того, закрыт или открыт вентиль. Также имеется свой насос.

Почему мы должны поставить клапан именно таким образом? Для того, чтобы насос работал всё время, незакрывающийся выход или незакрывающийся вход должны всегда находиться со стороны насоса напрямую или опосредованно через систему отопления или контур теплого пола. Если мы этот трехходовик перевернем, то насосу просто неоткуда будет брать теплоноситель. Он будет работать на закрытую задвижку.

Вывод

Если у нас клапан распределительный и речь идет о защите котла, то он ставится на подачу. Если у нас речь идёт о регулировании температуры в контурах, то он ставится на обратку.

И наоборот, если клапан смесительный, то он устанавливается для безопасности котла на обратку. Если у нас речь идет о регулировке температуры в контуре, то он устанавливается на подачу.

На клапанах всегда стоят стрелочки или буквы, которые показывают направление потока. Если вы перевернули этот клапан, то может произойти следующее: во-первых, у вас может не работать насос, но можно найти среднее положение в любом клапане, где проток всё равно будет проходить. Но если клапан нажимного действия, то этого ни в коем случае делать нельзя. Дело в том, что теплоноситель в этом клапане должен попадать под седло, для того чтобы он его поднимал. Большая часть клапанов имеют подпружиненный клапан, который пружиной прижимается к седлу, соответственно, если теплоноситель будет попадать с другой стороны, то он будет нажимать на клапан и таким образом закрывать его.

Что происходит в тот момент, когда клапан закрылся? Поток прекращается, давление изменяется, и клапан, под воздействием пружины, стремится вернуться назад. Как только он открылся, в образовавшуюся щель направился теплоноситель и начинает протекать, и в этот момент клапан закрывается. Следом происходит опять его открытие, потому что давление опять изменилось. Это происходит с частотой 20-30 герц, на слух как низкочастотное рычание. Этого допускать ни в коем случае нельзя, клапан не должен рычать, поэтому поставьте клапан как положено. Необходимо сделать все возможное, чтобы теплоноситель двигался или по буквам, или по стрелочкам.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector