Трехходовой клапан в системе отопления: устройство и особенности монтажа

Характеристики теплообменников комбинированного типа

Комбинированные теплообменники сообщают котельному оборудованию следующие преимущества:

• Высокий КПД в системе ГВС.
• Простота внутреннего устройства.

Параллельно с этим возрастает вероятность появления накипи. Однако достоинств все-таки больше у раздельных теплообменников, что объясняет их высокую популярность. За счет усложнения конструкции достигают практически полного исчезновения накипи. Пока работает ГВС, циркуляция теплоносителя внутри отопительных труб прекращается. Если этот процесс затянется надолго, это может привести к нарушению теплового баланса в доме. В этом случае работает двухконтурный газовый котел, как летом, когда в отоплении нет необходимости.

После закручивания вентиля срабатывает трехходовой клапан, после чего двухконтурный котел переходит в режим ожидания. В некоторых моделях охладившийся теплоноситель начинает подогреваться сразу. Работа двухконтурного котла только на отопление будет продолжаться до момента следующего открывания крана. Уровень производительности отдельных модификаций может достигать 15-17 л/мин: на это напрямую влияет мощность котельного оборудования.

Имея представление о работе газовых двухконтурных котлов, несложно разобраться в предназначении его отдельных узлов. Это в некоторых случаях дает возможность самостоятельно проводить ремонтные о обслуживающие мероприятия. За счет высокой насыщенности внутренней компоновки разработчики смогли создать очень эффективное отопительное оборудование. Компактности котлов этого типа освобождает от необходимости обустраивать отдельную котельную.

Все чаще для отопления и горячего водоснабжения в домах используются котлы. Они компактны, мощны, удобны в эксплуатации. Газ на сегодняшний день обходится дешевле, чем другие виды топлива

Если вы задумываетесь об установке такого оборудования у себя дома, важно понять, как работает газовый котел. Это поможет вам быстрее разобраться в управлении техникой и успешно ее эксплуатировать

Управление комфортом

Трехходовой кран для отопления позволяет управлять отопительными контурами. В системе теплого пола 3-х ходовой клапан отвечает за оптимальную температуру теплоносителя – требуется подмешивать обратку в чрезмерно горячую воду, поступающую из котла.

В радиаторной системе с коллекторным подключением клапан для отопления с терморегулятором устанавливается на каждый контур и позволяет поддерживать в каждом из помещений собственный температурный режим, обеспечивая комфорт и экономя топливо.

Для управления радиаторным отоплением в автоматическом режиме используют трехходовой кран с электроприводом, для напольного контура достаточно установить регулирующий вентиль с термоголовкой, оснащенный выносным температурным датчиком.

Схема подключения трехходового клапана такова: в контуре между котлом и данным смесительным устройством должен быть установлен коллектор, а до него – циркуляционный насос, чтобы система функционировала независимо от того, перекрыл смесительный кран подающий поток или нет.

Схема подключения трехходового клапана в систему отопления

После коллектора на подающую трубу ставится трехходовой вентиль, он должен быть обращен полностью закрывающейся стороной к коллектору, к нижнему патрубку подсоединяется линия обратки, а после этого вентиля на подающую линию монтируется циркуляционный насос. Такое расположение насоса дает возможность обеспечивать циркуляцию в контуре, даже если поток нагретого теплоносителя перекрыт.

Основной принцип защиты котла от конденсата

Для защиты твердотопливного котла от образования конденсата необходимо исключить ситуацию, при которой возможен это процесс. Для этого нельзя допустить попадание в котел холодного теплоносителя. Температура обратки должна быть меньше температуры подачи на 20 градусов. При этом температура подачи должна быть не менее 60 С.

Самый простой способ состоит в нагреве в котле малого количества теплоносителя до номинальной температуры, создания для его движения малого контура отопления и постепенного подмеса к горячей воде остальной части холодного теплоносителя.

Идея простая, но реализовать ее можно различными способами. Например, некоторые производители предлагают приобрести готовый смесительный узел, стоимость которого может составлять 25 000и более рублей. Например, компания FAR (Италия) предлагает подобное оборудование за 28500 рублей, а компания Ладдомат продает смесительный узел за 25500 рублей.

Более экономичный, но при этом не менее эффективный способ защитить твердотопливный котел от конденсата состоит в регулировании температуры теплоносителя, поступающего к котлу, с помощью термостатического клапана с термоголовкой.

Разновидности распределительных клапанов

Хотя назначение у всех клапанов одно и то же – распределять уровень нагрева теплоносителя в трубах, все-таки они отличаются по методам управления.

Различают такие виды устройств:

• ручные;
• с электрическим приводом;
• с термоголовкой;
• пневматические;
• с гидравликой.

Для частного жилого дома предпочтительным будет трехходовой клапан для отопления с электроприводом. Изменения в характеристиках теплоносителя вносятся благодаря специальным датчикам, которые через контроллер передают команды на электрический привод.

Нужный эффект по распределению температуры происходит автоматически, вне зависимости от того, какое отопительное оборудование установлено в доме – твердотопливный, газовый или электрический котел.

Обратите внимание, что специалисты рекомендуют остановить свой выбор на запорном трехходовом клапане с автоматикой, поскольку им намного легче оперировать. Как вариант, если встроить регулируемый клапан в готовую систему отопления нет физической возможности, можно остановиться на устройствах с термоголовками

Назначение и области использования

Трехходовой кран предназначен для разделения входящего потока на два исходящих, с возможностью отключения любого или даже всех выходов. По сути, это тройник, но с возможностью проведения переключений и отключений.

Эта конструкция используется для организации систем отопления и других магистралей, где нужно разделение потока рабочей жидкости (газа) на несколько трубопроводов. Разница заключается в конструкции, технических и эксплуатационных качествах.

Подключение манометров и других измерительных приборов

Изначально трехходовые краны применялись для установки измерительных, контрольных приборов и датчиков защиты. Чаще всего – манометров и манометрического типа.

Постоянно включенные манометры, показывающие неизменное давление, полезно проверять, путем сброса давления и соединения манометра с атмосферой. Называется эта процедура проверкой «на ноль».

Для проверки рабочего манометра, контрольным манометром на месте, требуется одновременное присоединение сразу двух приборов.

Все эти и другие функции позволяет выполнить трехходовой кран в различных системах: отопления, водоснабжения, газоснабжения и в инженерных технологических сетях.

Постоянно включенные манометры, показывающие неизменное давление, полезно проверять, путем сброса давления и соединения манометра с атмосферой. Называется эта процедура проверкой «на ноль».

Все эти и другие функции позволяет выполнить трехходовой кран в различных системах: отопления, водоснабжения, газоснабжения и в инженерных технологических сетях.

Подключение приборов отопления

Эти полезные функции 3-х ходового крана пригодились при подключении отопительных приборов к системе отопления, с байпасом между подающим входом и обратным выходом из радиатора. В этом случае применяются устройства с углом поворота на 90 градусов и двумя положениями:

• теплоноситель проходит через байпас и радиатор;
• теплоноситель проходит только через байпас.

Стандартная схема применения трехходового крана для отопления с принципом действия: радиатор и байпас

Применение трехходового прибора с возможностями поворота на 90 и 180 градусов в индивидуальном отоплении, с однотрубной системой («ленинградка»), позволяет выбрать уже из трех вариантов:

• направить весь теплоноситель через радиатор;
• направить теплоноситель через радиатор и обводной байпас к другим радиаторам;
• отключить радиатор и направить весь теплоноситель через обводной байпас к другим радиаторам.

Эти варианты подключения радиаторов, позволяют вручную распределять поток теплоносителя, добиваясь более комфортного отопления комнат. Например, комната с южной стороны, получает достаточно тепла за счет солнца и батарею в ней, весной или осенью, можно отключить. А зимой подключить вместе с байпасом. А в комнате с окнами на север, в зимнее время весь теплоноситель направить через батарею, чтобы обогреть помещение, а в осенне-весенний период, часть теплоносителя направить по байпасу, в обход радиатора, для снижения интенсивности обогрева комнаты.

Воздушный клапан для отопления для стравливания воздуха из батареи В современных системах отопления для отвода скопившегося воздуха предусматривают специальное устройство – воздушный клапан для отопления. Без этого прибора отопление не смогло бы нормально работать.

Внимание: применение такой схемы в отоплении многоэтажного дома, с вертикальными стояками, недопустимо. Если перекрыть байпас и направить весь теплоноситель через радиатор, то остальные потребители не получат достаточного объема тепла

Подключение временных потребителей тепла

Трехходовой кран удобен для подключения еще одного потребителя, из ближайшей точки системы отопления. Особенно если это требуется временно. Например, для обогрева зимней оранжереи, гаража, бани или теплицы. При этом в целях экономии, можно обойтись без коллектора-распределителя, отдельной прокладки труб и установки дополнительных вентилей.

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Конструкция трехходового термоклапана схожа с тройником. С 3 сторон расположены отрезки труб (патрубки):

1. Два (прямой и байпасный, на фото дальше обозначены как А и В) предназначены для входящего или исходящего потока в режиме смешивания или разделения соответственно.
2. Один (общий, на фото – АВ) – для исходящего или входящего (также в режиме смешивания или разделения теплоносителя).

Внутри корпуса расположены:

1. Шток, обеспечивающий движение затворного механизма.
2. Запорный механизм (затвор).
3. 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:

1. 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.
2. 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°:

1. 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.
2. В режиме разделения потоков крайнее левое положение перенаправляет поток носителя в направление патрубка А, а крайнее правое положение – в направление патрубка В.

Характеристики трёхходового клапана

Если вы задумываетесь об установке трёхходового клапана, правильным решением будет разобраться в некоторых характеристиках данного элемента. Такой клапан по праву считается незаменимым в системах отопления.

Если вы пользуетесь электрическим котлом, то клапан способен сэкономить электроэнергию, которую бы вы тратили на дополнительный обогрев помещения.

Кроме того, такое устройство может сохранить ваш котёл от перегрева

Поэтому, очень важно устанавливать клапаны в нужных местах, так как, установив их не там, где нужно, вы можете потерять время и деньги. Поэтому, посоветуйтесь с профессионалом или доверьте эту работу специалистам

Как устроен трехходовой клапан

Внешне он выглядит как бронзовый или латунный тройник с регулировочной шайбой на верхней части, а устройство трехходового клапана зависит от модели.

Вариант 1 . В литом корпусе с тремя патрубками имеются три камеры, проходы между ними перекрывают тарельчатые элементы, закрепленные на штоке. Шток выходит из корпуса в верхней части. Принцип работы следующий: нажатие на шток плавно открывает проход для потока теплоносителя с одной стороны, одновременно закрывая проход для теплоносителя с другой стороны. В результате в центральной зоне теплоноситель смешивается до получения нужной температуры и поступает в контур.

Вариант 2 . Переключающий элемент внутри тройника представляет собой шар, часть которого фигурно выбрана. Привод вращает шток с закрепленным на нем шаром, в результате чего потоки теплоносителя перераспределяются.

Вариант 3 . Принцип действия тот же, что и у конструкции с шаром, но вместо шара на штоке закреплен сектор – его рабочая часть способна полностью перекрыть один поток теплоносителя, либо частично – два потока.

Устройство 3-х ходового клапана

Приводы на термосмесительный клапан

Для управления потоками теплоносителя, проходящими через клапан трехходовой, необходим внешний привод. От его типа зависит функциональность и удобство использования устройства.

• Трехходовой термостатический смесительный клапан . Конструкция термостатического привода включает жидкую среду с высокой чувствительностью к изменению температуры. Именно она, расширяясь, нажимает на шток. Такой привод устанавливается на бытовые устройства небольшого сечения, он может быть заменен на привод другого типа.
• Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой . Термоголовка оснащена элементом, чувствительным к температуре воздуха в помещении. Для регулировки по температуре теплоносителя такое устройство дополнительно оборудуется температурным датчиком на капиллярной трубке, который помещают в трубопровод. В этом случае точнее регулируется температурный режим контура.
• Клапан с термоголовокой смесительный
• Трехходовой клапан с электроприводом . Электрический привод, воздействующий на шток, управляется контроллером, который получает от датчиков информацию об изменении температуры теплоносителя. Это самый точный и удобный вариант.
• Трехходовой клапан с сервоприводом . Электрический привод напрямую управляет штоком, без контроллера, в соответствии с сигналами от датчиков. Сервоприводами обычно оснащаются секторные и шаровые смесительные устройства.

Установка клапана своими руками

В установке трехходового термосмесительного клапана своими руками надо учитывать схему вашего котла и теплообеспечения в доме. Четко выполнять все инструкции и пункты подключения. Также внимательно ознакомиться со схемой основных узлов. К узлам относятся все агрегаты, которые устанавливаются около нашего котла для телообеспечения дома.

1. Устанавливаем насос на обратке. Если он будет стоять на подаче из котла, то быстро испортится.
2. Необходимо подключение , который также можно сделать своими руками, он предохранит весь узел подключения воды от перегрева.
3. В системе естественной циркуляции теплоносителя труба подачи холодной воды подключается к входному патрубку котла (обычно внизу). Труба горячей воды – к котлу сверху (как показано на схеме). Надо учесть, что труба горячего теплоносителя должна быть сделана из хорошей стали, меди, чугуна или бисплава, так как температура воды может нагреваться до 100-105 градусов Цельсия.
4. Подключение расширительного бака (или на обратке, или на выходе – роли не играет, см. по схеме) служит своеобразным предохранителем и буфером в нашем узле.
5. Подключение к предохранительной группе безопасности: к манометру, показывающему давление в котле; к аварийному клапану сброса давления; автоматическому предохранительному воздухоотводчику. Эти предохранительные приборы ставятся на выходе из котла, чтобы контролировать нагретый теплоноситель (см. схему).
6. Установка и подключение по схеме теплового аккумулятора.
7. После него – подключение трехходового смесительного клапана строго в соответствии со схемой, именно он будет перемешивать горячую воду из теплоаккумулятора с холодной из обратки.

Если вы через поиск добрались до этой статьи, то наверняка уже что-то слышали о смесительной трубопроводной арматуре, применяющейся в системах отопления частных домов и квартир. Так что без долгих предисловий предлагаем обсудить 3 вопроса: как работает термостатический трехходовой клапан, где его нужно устанавливать и как правильно подобрать, чтобы не тратить лишних денег.

Задача любого 3-ходового вентиля – подать в магистраль воду требуемой температуры путем смешивания либо разделения 2 потоков. Соответственно, элемент оснащен тремя выходами, один из которых всегда открыт, а два других полностью или частично перекрываются в процессе работы. Отсюда и название крана – трехходовой (иногда еще говорят «трехходовый», что не есть правильно).

По способу приготовления теплоносителя нужной температуры термостатические клапаны делятся на 2 группы, изображенные на фото:

1. Смесительные. В них подается 2 потока воды – горячий и охлажденный (входы обозначают буквами «А» и «В»), а из третьего патрубка (маркировка «АВ») идет смесь установленной температуры. На латунном корпусе стоит метка в виде сходящейся с двух направлений стрелочки.
2. Разделительные или распределительные. Поступающий теплоноситель делится на 2 потока регулируемой величины. Маркировка на корпусе – 2 расходящиеся стрелки либо буквы «А», «В» на выходных патрубках и «АВ» на входе.

По принципу действия трехходовые краны тоже делятся на два типа – седельные и шаровые. Устройство первых похоже на обычные водопроводные вентили, только вместо резьбового штока используется нажимной. На нем закреплена тарелка, движущаяся между двумя седлами и перекрывающая 2 прохода поочередно. Нажатие на шток осуществляется тремя способами:

• встроенным термоэлементом
• термоголовкой с выносным температурным датчиком
• сервоприводом.

Шаровые термосмесительные клапаны работают по принципу таких же кранов, только с тремя выходами. Управляются вручную или от электропривода, вращающего шток по команде автоматики. Элементы являются полнопроходными и отличаются высокой пропускной способностью, а значит, меньшим гидравлическим сопротивлением. Недостаток – зависимость от напряжения в электросети и необходимость установки блока бесперебойного питания (ИБП).

Трёхходовой клапан для отопления с терморегулятором: схема подключения, назначение, сферы применения

Клапан к системе отопления подключается в той точке, где происходит деление потока на два контура. У первого потока температура постоянная, у второго – может изменяться. Постоянная температура у того контура, где качество и объём теплоносителя должен быть неизменными.

Для такой запорной арматуры характерна широкая сфера применения. Электромагнитные устройства и трёхходовые клапаны с термоголовкой монтируются на современных магистралях. С их помощью производится корректировка соотношения смешивания двух потоков жидкости. При этом объём теплоносителя и мощность системы остаются неизменными.

Схема подключения трёхходового клапана

В быту наиболее востребованы смесительные приборы, позволяющие отрегулировать температуру теплоносителя. Последний может транспортироваться не только по трубопроводу системы отопления, но и внутри тёплого пола. Наличие специального клапана позволяет контролировать температурные параметры без особых проблем.

Для некоторых отопительных систем данное устройство является необходимым. Трёхходовой смесительный клапан для тёплого пола позволяет избежать перегрева напольного покрытия с поддержанием температуры на комфортном уровне. Такие регулирующие устройства актуальны для системы водоснабжения. С его помощью можно поддерживать температуру потока на требуемом уровне.

Поддерживать температуру на заданном уровне несложно

Область применения

Смесительный узел для теплого пола принцип действия и описание

Установка такого устройства необходима отопительным системам, особенно если нагрев носителя обеспечивается котлом на твердом топливе. Кроме этого, горячая вода для бытового пользования может иметь слишком высокую температуру (до 95ºC) и если не установлен смесительный клапан, могут быть ожоги у пользователей.

Требуется его установка и перед пластиковыми трубопроводными системами, чтобы не допустить перегрева материала, из которого сделаны трубы.

С помощью трехходового смесительного клапана решаются следующие задачи:

• перенаправляются потоки, которые поступают от разных трубопроводов;
• устанавливается необходимая температура жидкости на выходе (за счет смешивания холодного и горячего потока);
• происходит регулировка температуры под нужные параметры в разные промежутки времени.

Трехходовой термостатический смесительный клапан обязательно должен быть установлен в автономной системе отопления и горячего водоснабжения.

Применение трехходового клапана в системе отопления (теплый пол)

Эти системы используются в индивидуальном порядке и имеют собственный нагревательный котел. Как правило, они находятся в частных домах или квартирах, хозяева которых, не могут или не хотят пользоваться централизованной поставкой тепла и воды.

Принцип работы

Устройство имеет корпус с тремя отводами и регулирующую часть, которая находится внутри и выполнена в виде штока или шара. Шток движется вдоль своей оси, а шар может поворачиваться вокруг нее. Через первые два отвода жидкость (холодная и горячая) попадает внутрь корпуса.

Перемешавшись, выходит через третий отвод. Весь секрет заключается в том, сколько именно смешивается жидкости с разной температурой во внутреннем объеме корпуса клапана по объему. Перемещением штока (или поворотом шара) открываются или закрываются два потока в одну или другую сторону – больше открыт горячий поток, значит жидкость (вода) на выходе будет горячее.

Такая конструкция очень эффективна и может работать в автоматическом режиме, если будет оснащена термоголовкой. При нагреве (охлаждении) этого элемента до определенной температуры, за счет теплового расширения, происходит самостоятельное смещение регулирующего механизма.

Таким образом, потоки горячего и холодного носителя будут проходить в разных объемах, что изменит конечную температуру на выходе.

Поэтапно работа клапана выглядит так:

1. Горячая вода из нижнего патрубка свободно поступает в правый (выпускающий) патрубок до тех пор, пока термоголовка не разогреется до температуры проходящей среды.
2. После нагрева термочувствительной составляющей регулирующего механизма выше допустимой температуры, она расширяется, и перемещает клапан, перекрывая подачу горячей воды из нижнего патрубка. Одновременно с этим открывается подача холодной воды через левый патрубок.
3. При смешивании холодной и горячей воды, температура выравнивается и рабочий элемент сжимается. Подпружиненная тарелка клапана занимает исходное положение.