Как выбрать и применить трехходовой клапан

Как выбрать и применить трехходовой клапан

Трехходовой клапан, принцип работы которого был рассмотрен выше, обладает достаточно широкой сферой применения. Так, такие его разновидности, как электромагнитное устройство или же прибор с термоголовкой, часто встречаются в современных магистралях, где требуется корректировка пропорций при смешивании двух разделенных потоков жидкости, но без снижения мощности или объема.

Что же касается использования в быту, то самым популярным здесь считается термостатический смесительный прибор, с помощью которого, как уже отмечалось выше, можно регулировать температуру рабочей жидкости. Эта жидкость может подаваться как в трубопровод «теплого пола», так и в отопительные радиаторы. А если клапан еще и имеет автоматическое управление, то контролировать температуру в жилище можно будет без каких-либо проблем!

Обратите внимание! Применение трехходового клапана в отопительной системе в целях уравновешивания перепадов температуры крайне выгодно не только в плане комфорта и удобства, но и в плане экономии средств. Дело в том, что путем регулирования температуры жидкости на «обратке» отопительного прибора можно значительно снизить объемы потребляемого топлива, да и на эффективности самой системы это отразится позитивно

В некоторых системах клапан попросту необходим. Например, в системе «теплого пола» данное устройство предотвращает перегрев напольного покрытия выше заданного уровня комфортности, тем самым избавляя пользователей от неприятных ощущений

Дело в том, что путем регулирования температуры жидкости на «обратке» отопительного прибора можно значительно снизить объемы потребляемого топлива, да и на эффективности самой системы это отразится позитивно. В некоторых системах клапан попросту необходим. Например, в системе «теплого пола» данное устройство предотвращает перегрев напольного покрытия выше заданного уровня комфортности, тем самым избавляя пользователей от неприятных ощущений.

Подобного рода регулирующие устройства также используются в системах водоподачи в целях получения перманентного потока с требуемой температурой. Простейшим примером является обыкновенный смеситель, при котором можно сделать воду горячее/прохладнее открытием/закрытием холодного крана.

Предохранительный клапан для бойлера

Ранее мы описывали как выбрать и подключить предохранительный клапан для бойлера, рассказывали о сферах его применения и внутреннем устройстве. В дополнение к этой статье рекомендуем ознакомится: все подробности тут

Принцип действия и типы приводов клапана

Изделие производится разных конфигураций и с различными приводами, но принцип работы трехходового клапана остается неизменным: смешивать два потока с разными температурами в один, температура которого задана пользователем или требуется по схеме. Жидкость внутри клапана течет от одного патрубка к другому до тех пор, пока не изменится ее температура и не достигнет установленного значения. Тогда привод постепенно открывает поток из третьего патрубка, удерживая температуру выходящей воды в рамках заданного значения. На этом основании такой кран и называется трехходовым.

Принцип работы трехходового клапана

Любой трехходовой смесительный клапан имеет два входных и один выходной патрубки. Распределение потоков осуществляется с помощью привода, который бывает нескольких видов:

1. Термостатический привод (термостат) является одним из самых популярных, работает за счет теплового расширения чувствительного элемента, вследствие чего происходит нажим на шток клапана и жидкость начинает смешиваться.
2. Широко распространенный тип привода, который устанавливается в трехходовой переключающий клапан – это электрический, действует от сигнала с блока управления.
3. Клапан может управляться нажатием на шток приводом термостатической головки. Она реагирует на температуру воздуха, которую определяет сама или с помощью выносного датчика и капиллярной трубки. Привод чаще всего используется в напольных системах обогрева.

Стационарные твердотопливные котлы не могут быть напрямую включены в систему отопления. Одна из причин – нельзя допустить попадание холодной воды в рубашку котла, пока он не разогрелся. В противном случае на стенках топки выделяется конденсат, который, смешиваясь с пеплом, образует прочный слой нагара. Он препятствует свободному теплообмену, уменьшая КПД установки, а счистить нагар очень трудно. Вторая причина – нужно защищать чугунные топки от перепада температур при непредвиденной остановке насоса вследствие отключения электричества, а потом его запуска. Задача — не пустить холодную воду внутрь горячего котла, для чего и нужен трехходовой клапан. Он заставит циркулировать теплоноситель по малому кругу, пока тот не нагреется, и только потом станет подмешивать холодную воду.

Преимущества и недостатки

Преимущества трехходовых смешивающих клапанов:

• Простая конструкция.
• Стабильное регулирование.
• Надежность.
• Герметичность.
• Достаточная точность регулировки (максимум точности – до 1°С).
• Долговечность.
• Относительно компактные габариты.

Самое большое достоинство применения трехходовых клапанов – трубопроводы и соответственно стяжка и покрытие пола не перегреваются, что предотвращает преждевременный выход из строя стяжки и покрытия.

• Гидравлическое сопротивление трехходовых конструкций выше, чем у обычного двухходового вентиля.
• Конструкция корпуса и золотника допускает наличие застойных зон – периодически придется демонтировать устройство и очищать от окалины, мусора, органических примесей.
• Недостаточная точность регулировки температуры в помещении. Регулировочный клапан достаточно точно регулирует только температуру выходящего теплоносителя, а температуру обогреваемого помещения – приблизительно.

Чтобы обеспечить комфортный уровень отопления, придется подбирать соотношение температуры выходящего потока и температуры в помещении «методом тыка». К сожалению, трубопроводы теплого пола намного больше радиатора, и точность регулировки обеспечить невозможно. Еще больше усложняет ситуацию инерционность теплого пола – 100-миллиметровая цементная стяжка прогревается очень медленно.

Но если стоически относиться к медленному нагреву или охлаждению помещения, то клапан с механической регулировкой вполне подходит для применения в системе отопления частного дома или квартиры.

Применение и схемы подключения

Для того чтобы холодный теплоноситель не попадал в рубашку твердотопливного котла при его разогреве, применяется схема подключения трехходового клапана с первичным контуром циркуляции:

Подключение трехходового клапана

Трехходовой кран отсекает холодную воду из обратного трубопровода, чтобы на внутренних стенках камеры твердотопливного котла не появлялся конденсат, который может значительно сократить срок службы агрегата. Теплоноситель циркулирует в первичном контуре, пока не нагреется до температуры, установленной на термоэлементе клапана, обычно это 40—50 ⁰С. По достижении этой температуры термостат воздействует на шток, постепенно приоткрывая поток холодной воды из системы отопления. Для гидравлической настройки всей системы в малый контур врезан балансировочный вентиль. Для правильной работы схемы обвязки котла циркуляционный насос должен устанавливаться после трехходового крана, а не перед ним, это очень распространенная ошибка.

Продолжением этой схемы может быть организация вторичного контура циркуляции, в котором задействован собственный насос и трехходовой клапан для отопления. Подключение осуществляется по такой схеме:

Трехходовой переключающий клапан

Во вторичном контуре происходит подмешивание в систему отопления горячей воды от котла по мере необходимости, а насос обеспечивает циркуляцию в этом контуре. Трехходовой кран и насос управляются контроллером, который получает данные о параметрах теплоносителя от датчиков. Отбор воды для бойлера производится между двумя контурами, где теплоноситель имеет максимальную температуру, подключение трехходового клапана к котлу в первичном контуре выполняется, как это было показано в предыдущей схеме.

Многие производители котельного оборудования устанавливают в своих отопительных агрегатах дополнительный контур для обеспечения потребителей ГВС. С целью выдержать параметры горячей воды на подаче в дом оборудование для переключения основного теплообменника на контур ГВС и обратно устанавливается внутри котла. Принцип работы и устройство трехходового клапана газового котла, задействованного в этом процессе, мало чем отличается от изделий, описанных выше. Есть небольшая разница в конструкции, которая представляет собой прямой коллектор, внутри него движется элемент, перекрывающий боковые патрубки. Шток вращается с помощью сервопривода по команде от встроенного блока управления котла.

Еще одна сфера применения – управление напольным отоплением, для этого обычно применяется трехходовой клапан с термоголовкой и выносным датчиком температуры. Общая схема выглядит таким образом:

Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой

Схема обеспечивает подачу во все комнаты теплоносителя с одинаковой температурой. Трехходовой кран нужен для того, чтобы не допустить перегрева, так как для напольных систем отопления не требуется такая горячая вода, какая поступает из котельной установки. Насос создает циркуляцию во всех контурах, а клапан подмешивает в подающий коллектор горячий теплоноситель по мере необходимости. Такой смесительный узел – один из самых простых вариантов подключения, схема усложняется, когда требуется регулировка температуры в каждом помещении отдельно.

2 Принцип действия и устройство

Сначала стоит разобраться с конструктивными особенностями трехходового клапана. Корпус 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.

Это принцип работы смесительного клапана, а в разделительном все происходит наоборот — в прибор поступает один поток теплоносителя, а выходит из него уже два.

Сферы применения

Современные клапаны пользуются широким спросом и активно применяются в разных сферах человеческой деятельности. Зачастую их устанавливают в современных отопительных магистралях, которые нуждаются в постоянной корректировке пропорций при смешивании различных потоков теплоносителя. Для таких целей принято задействовать электромагнитные приборы или модели с термоголовкой.

Что касается бытового использования, то в этом случае достаточно приобрести термостатический смесительный прибор, который позволит регулировать температуру теплоносителя. Ее подают как в систему трубопровода теплого пола, так и в отопительные радиаторы. А если бытовое устройство оснащено автоматическим управлением, то изменять температурный режим в помещении будет гораздо проще.

Применение трехходового крана в системе отопления выгодно и экономично

Следует отметить, что использование тройника в системе отопления для уравновешивания возможных температурных скачков не только выгодно, но и экономично. Устройство позволяет снизить объемы потребляемого топлива в несколько раз, при этом конечные показатели КПД системы заметно возрастут. В отдельных помещениях наличие такого прибора просто необходимо. Например, если в доме смонтирован теплый пол, то приспособление предотвратит чрезмерный прогрев напольного покрытия.

Как выбрать клапан для теплого пола

Популярность водяных полов, которые все чаще применяются для обогрева частных домов и загородных коттеджей, дала толчок к появлению на рынке огромного выбора моделей. Но тут встает вопрос, какой именно трехходовой кран установить на теплый пол, какого производителя предпочесть. Ведь изобилие товаров усложняет покупку. При подборе устройства эксперты рекомендуют заранее определиться с тем, какого типа прибор необходим — двух- или трехходовой. Затем выбрать производителя:

• Valtec. Компания представляет на рынке товары российско-итальянского производства. Их основное преимущество — бюджетная цена при отличных физико-технических качествах. На купленный трехходовой кран для теплого пола с терморегулятором производитель дает 7-летнюю гарантию. Продукция снабжается сертификатами качества, техническим паспортом, рекомендационным листом по установке и гарантийным талоном.
• Esbe. Шведская компания предлагает высококачественные краны для теплого пола, выполненные из инновационных материалов. Устройства максимально устойчивы к эксплуатационным условиям, надежны и внешне привлекательные. При покупке шведских приборов рекомендуют внимательно отнестись к техническим характеристикам оборудования. Есть небольшая вероятность несовпадения параметров. Краны поставляются с сертификатами и гарантийными талонами, эксплуатационный срок свыше 5 лет.

Honeywell. Высокой технологичностью и отличным дизайном отличается термостатический смесительный клапан для теплого пола американской фирмы Ханивел. Главные преимущества ее товаров — практичность и упрощенный монтаж. Конструкция разработана таким образом, что максимально облегчить установку оборудования. Ошибки исключены. Компания гордится своими инновационными разработками, которые внедряет при изготовлении приборов. Так они становятся более эффективными и надежными, но при этом и более дорогостоящими.

У перечисленных производителей потребители покупают трехходовые клапаны на теплый пол уже проверенные временем. Но не стоит надеяться только на качество оборудования, ведь даже самый устойчивый и надежный прибор не сможет защитить систему, если установлен некорректно. При этом выбор должен опираться еще и на пропускную способность агрегата. Этот параметр стоит уточнить в технической документации к оборудованию. При проектировании системы вспомогательного прогрева воздушных масс снизу помещения обязательно просчитывается ее мощность, пропускная способность, потери тепла и т.д.

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.

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

Краткий обзор производителей трехходовых кранов

Известно множество фирм, производящих подобное оборудование, но наибольшей популярностью пользуются три из них – это «Esbe», «Navien» и «Danfoss». Именно об этих марках и пойдет речь сегодня. Попутно узнаем и о мнении пользователей сети, установивших подобные краны в квартирах или частных домах.

Трехходовые клапаны «Esbe» с электроприводом

Термостатический клапан «Esbe» — надежность, проверенная временем

Интересна модель «ESBE VRG131». Рассмотрим ее подробнее. На прилавках магазинов она встречается только с регулировкой в ручном режиме, но никто не мешает установить вместо рукоятки автоматику.

Технические характеристики «ESBE VRG131» в сравнении с «ESBE VTA522»

Модель	Рабочее давление, бар	Max t, °С	Диаметр резьбы, дюйм	Пропускная способность, м3/ч
ESBE VRG131	10	110	3/4	6.3
ESBE VTA522	10	95	1	3.2

«Navien»: оборудование корейской сборки

Так повелось, что корейские товары всегда высококачественны. Это утверждение относится к любой технике, если она не подделана. Уважающие свою репутацию производители, такие как «Навьен» следят за всеми технологическим процессами. А низкая стоимость обусловлена именно тем, что в КНР производство дешевле, чем в других странах.

Трехходовой клапан «Навьен» родом из Кореи

Стоимость трехходовых клапанов «Навьен» ниже, чем у предыдущей марки, но это не значит, что они хуже. Здесь роль играет психология. Фирма-производитель менее известна, а значит и наценка на бренд меньше.

Трехходовые краны «Danfoss» и их особенности

При высоком качестве производимого оборудования, специалисты фирмы «Danfoss» предупреждают потребителя, что их приборы нельзя смазывать минеральными или полусинтетическими маслами. Использовать разрешается только синтетику. Также предъявляются высокие требования к качеству теплоносителя. В случае нарушения условий эксплуатации производитель снимает с себя всякую ответственность.

Оборудование для отопительных систем, фирмы «Danfoss»

Для примера рассмотрим модели, производства «Danfoss» — «RTR-N 15 UK» и «RA-NCX».

Модель	Рабочее давление, бар	Max t, °С	Диаметр резьбы, дюйм	Пропускная способность, м3/ч
RTR-N 15 UK	10	90	1/2	0.9
RA-NCX	10	100	1/2	1

Как видим, устройства практически идентичны, но стоимость «RTR-N 15 UK» — 1800 руб., а цена «RA-NCX» равна 2200 руб (цены указаны по состоянию на январь 2018 года).

Однако на российских прилавках достаточно и других достойных производителей. Попробуем обобщить информацию об их моделях в табличном виде.

Бывает, что терморегулятор идет в комплекте с радиатором отопления при покупке

Критерии выбора

Трехходовой клапан для твердотопливного котла

Перед тем как подобрать трехходовой клапан для котла, нужно выяснить рабочие параметры теплоносителя, его расход и схему обвязки. Температуру и расход теплоносителя определяют из проектной документации, если она отсутствует, то рекомендуемую температуру воды в обратном трубопроводе можно найти в паспорте на твердотопливный котел. Как правило, она составляет 45—50 ⁰С. Расход теплоносителя нужно знать для того, чтобы осуществить подбор трехходового клапана по его пропускной способности. При отсутствии данных надо просто воспользоваться формулой:

G = 3600Q / c (∆t), где:

• G – расход воды по массе, кг/ч;
• Q – тепловая мощность системы отопления;
• с – удельная теплоемкость воды, равна 4.187 кДж / (кг ⁰С);
• ∆t – разность температур в подающем и обратном трубопроводах.

Учитывая, что для воды значения массы и объема – величины идентичные, то расход может выражаться как в кг/ч, так и в дм3/ч. Рассчитав расход, сравнивают его значение с пропускной способностью крана, указанной в паспорте.

Выбирать изделие по типу привода надо в зависимости от схемы обвязки твердотопливной установки. В простейшей схеме подключения применяется трехходовой термостатический клапан для котла:

Здесь представлена обвязка отопительной установки с тепловым аккумулятором, вода в котором начинает прогреваться только после того, как твердотопливный котел нагреет до установленной температуры воду, циркулирующую по малому кругу (через патрубки № 3 и 1). Когда теплоноситель нагреется, то настроенный на одну из трех возможных температур трехходовой кран начнет открывать поток холодной воды из патрубка №2. Тогда горячая вода будет поступать в бак теплового аккумулятора, замещая уходящую холодную.

Более сложная схема обвязки предполагает использование твердотопливного котла с трехходовым клапаном с управлением внешним контроллером:

Схема использования твердотопливного котла с трехходовым клапаном

Тут применены смесительные краны с двумя видами приводов, работающие в двух контурах циркуляции теплоносителя. Первый, стоящий возле источника тепла – термостатический, работает по принципу, рассмотренному выше. Второй имеет электрический привод, управляемый контроллером в зависимости от сигналов датчиков. Здесь работа трехходового клапана направлена на поддержание необходимой температуры теплоносителя в контуре системы отопления. Устройство с электроприводом может быть задействовано и в первичном контуре, если в котельной работают два или несколько разных котельных установок под управлением одного контроллера.

Еще один критерий, по которому следует выбирать трехходовой клапан для твердотопливных котлов, — это диапазон устанавливаемых температур. Здесь речь идет об изделиях с термостатическим приводом, которые могут применяться как в котловых обвязках, так и в системах теплых полов или ГВС. Производители предлагают краны с разными диапазонами регулировки в зависимости от назначения изделия, например, от 20 до 43 ⁰С, от 35 до 60 ⁰С и так далее

На это нужно обратить внимание при покупке, в данном примере для подключения к твердотопливному котлу предпочтительнее второй вариант

Перед монтажом обвязки нелишним будет знать, как проверить трехходовой клапан, который вы недавно приобрели. Новое изделие испытать несложно: надо лишь установить минимальную температуру из регулируемого диапазона и в патрубок №3 (см. Рисунок) заливать горячую воду. Через некоторое время работоспособный кран его перекроет. Проверять клапан в уже смонтированной системе можно, измеряя температуру воды в обратном трубопроводе на входе в твердотопливный котел. Ее значение должно соответствовать установленному на термостате.

Клапан с функцией термостата

Клапан данного типа регулирует интенсивность обоих потоков воды – и горячего, и холодного. Таким образом, достигается необходимое значение температуры и удержание на заданном уровне. Регулирование потоков происходит при помощи термостата, который реагирует на показатели жидкости и помогает сохранять стабильные значения температуры.

Такой трехходовой кран для теплого пола может быть использован также и для проведения трубопровода горячего водоснабжения. Благодаря наличию автоматического регулирования температуры воды, потребитель будет защищен от ошпаривания, когда откроет кран. Механизм действия клапана предполагает автоматическое перекрытие клапана с горячей водой в том случае, если холодной воды также нет. Кроме того, внутри клапана установлены термочувствительные датчики, которые определяют температуру входящих потоков жидкости и автоматически сокращают или расширяют отверстия, пока не будет достигнута оптимальная температура.

Нюансы установки трёхходового клапана в системе отопления своими руками

Для правильного монтажа всех элементов системы отопления следует ознакомиться с возможными нюансами. Только в таком случае можно гарантировать бесперебойность функционирования контура. К каждому такому изделию производитель прикладывает инструкцию, в которой подробно прописаны все основные требования.

Чтобы установка трёхходового клапана в системе отопления была выполнена правильно, следует обеспечить вентилю правильное положение, обратив внимание на подсказки, которые есть на каждом корпусе. Они указывают на направление движения потока воды

Расшифровать данные обозначения можно следующим образом:

1. А – прямой ход.
2. В – байпасное либо перпендикулярное направление.
3. АВ – совмещённый выход либо вход.

При этом следует учесть, какую модель клапана предстоит установить. Они могут быть с:

• Т-образной, либо симметричной схемой;
• L-образной, либо ассиметричной схемой.

В первом случае монтаж выполняется таким образом, чтобы термоноситель смог поступать внутрь клапана через торцевые отверстия, а выходить − через центральное. Во втором входными являются один торцевой и нижний, а выходным – второй торцевой.

Ещё один нюанс, который следует учесть в процессе установки: пространственное положение термостатической головки или привода. Они не должны быть направлены вниз.

Располагать клапан следует в том месте, где к нему будет свободный доступ. Местоположение арматуры должно позволять выполнить все необходимые манипуляции.

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://vse-otoplenie.ru/trehhodovoj-klapan-dla-otoplenia-s-termoregulatorom-osnovnye-vidy-princip-raboty-i-shema-ustanovki

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

Источник

Источник