Термостатический трёхходовой смесительный клапан: незаменимое устройство в отопительных системах

Схема работы трехходового термостатического смесительного клапана для теплого пола

На сегодняшний день отопление с помощью радиаторов недостаточно для комфортного обогрева помещения. В плохо отапливаемых домах устанавливают дополнительные системы отопления. Таким образом теплый воздух равномерно распределяется и значительно повышает степень прогрева комнат.

Существует несколько альтернативных вариантов классическому отоплению – это теплые полы или плинтуса. Высокие технологии позволяют проводить иные отопительные системы как в качестве дополнительных, так и основных.

Теплые полы, в свою очередь, можно подразделить на электрические и водяные системы отопления. Последние пользуются большим спросом, так как их ценовая политика более демократична.

Обратите внимание

Расход энергопотребления снижается за счет проведения данного вида обогрева.

Укладка теплого водяного основания сопровождается множеством механизмов, клапанов и кранов. Ее можно сравнить с любой отопительной системой только в меньших размерах. Для того чтобы теплый пол заработал, необходимо ее грамотно подключить. Подключение системы сводится к наличию:

  • Котла.
  • Насоса.
  • Терморегулирующих клапанов.

Эта простая схема дополняется всевозможными механизмами, кранами и клапанами. Самым основным моментом подключения теплого пола является правильная установка и грамотный выбор смесительного клапана. Именно от него будет зависеть эффективность работы системы отопления и экономия энергопотребления.

Как работает смесительный термостатический клапан?

Суть устройства по большому счету сводится к смешиванию горячего потока с теплым, регулируя тем самым температуру пола. Трехходовой клапан устанавливается для разводки потоков рабочей жидкости на два контура.

Шток трехходовой конструкции постоянно находится в открытом состоянии. Он настраивается на регуляцию определенного объема жидкости.

За счет этого появляется возможность получать качественный и количественный объем жидкости в нужном размере.

Трехходовой клапан способен перекрывать переменный поток. Благодаря этому регулировка расхода и давления становится возможной. Трехходовой клапан, снабженный электроприводом намного функциональней. Он способен автоматически регулировать температуру. Именно такие устройства и принято применять при подключении теплого пола.

Смесительный термостатический клапан

Смесительные краны подразделяют на гидроприводные, пневмоприводные и электроприводные. Последний трехходовой клапан отличается дополнительным электроприводом, оснащение которого включает наличие термостата. Он позволяет не только смешивать потоки рабочей жидкости, но и поддерживать заданный температурный режим.

При повышении или, наоборот, понижении температуры автоматически изменяется положение специального устройства – запорной арматуры. Зазор для прохождения горячего потока либо уменьшается, либо увеличивается в зависимости от проблемы. То же самое происходит и с холодной водой. Таким образом, потоки регулируются, на выходе получается жидкость с постоянной температурой.

Помимо электроприводного клапана большой популярностью пользуется термостатический трехходовой клапан. Многие не проводят различия между выше упомянутым типом и термостатическим. Однако принцип работы трехходовой конструкции этого вида отличается. Этот вид предполагает наличие термостата и выносного датчика.

Важно

Трехходовой смесительный клапан работает по другой схеме. Дело в том, что регулировка температуры потоков осуществляется в одной точке.

Остальные два выхода постоянно открыты и не участвуют в регуляции потоков, так как их сечения статичны. При установке этого типа изделия следует обращать внимание на такой нюанс, как зауженность точек.

Если таковые имеются, значит, могут возникнуть проблемы с гидравлическим давлением. Всегда обращайте внимание на этот момент.

Включение трехходового термостатического клапана

В конструкцию вентиля входит специальная термоголовка и отдельный датчик температуры. Эти дополнительные элементы позволяют регулировать температурный режим. Таким образом, достигается постоянная температура в системе. Насос осуществляет движение жидкости в трубах, а трехходовой клапан смешивает определенное количество горячего потока в гребенку.

На выходе обратки устанавливают трехходовой смеситель. Стоит отметить, что эта классическая схема включения вентиля может предусматривать дополнительный циркуляционный насос. Иначе прогрев теплого пола будет недостаточным. Эта схема плохо работает без насоса.

Малые площади обогрева

Если решено проводить теплый пол на небольшой площади, установка полноценного оборудования для смешения нецелесообразна. Можно подобрать альтернативный метод смешения.

Приобретается специальное несложное оборудование для теплого пола, состоящее из термостатического клапана с термостатом и двух отсечных вентилей. Устройство закрывается специальной коробкой. Принцип работы оборудования следующий:

  • Специальный маховик, находящийся внизу вентиля, управляет счетчиком температурного режима. Он регулирует оптимальный температурный режим основания.
  • Скачок в заданном пороге температуры служит командой для датчика. Он перекрывает вентиль.
  • Конструкция вентиля подразумевает наличие сенсорного датчика. Он способен отследить любые температурные колебания в атмосфере. Превышение порога установленной температуры позволяет датчику перекрыть клапан.

Так будет работать изделие в условиях малой площади обогрева.

Большие площади

Установка теплого пола в качестве основного вида отопления подразумевает монтаж полноценного оборудования для смешения, которое способно развести потоки на два – теплого пола и центрального отопления. Здесь необходимы трехходовые термостатические вентили с полноценным затеканием в систему.

Специалисты рекомендуют устанавливать один общий контур, где рабочая жидкость качается насосом. На входе в теплый пол врезается смесительный вентиль. Он управляется специальным регулятором температурного режима. Смесительный вентиль устанавливается между байпасом и обраткой. Датчик в верхней части клапана регулирует заданную температуру.

В случае повышения температуры, смесительный вентиль перекрывает обратку. Дальнейшая циркуляция рабочей жидкости происходит в теплоносителях теплого пола.

Помещения с большим количеством контуров

Если монтируется основание с большим количеством контуров, целесообразней разбить помещения на определенные участки. В этих участках подключение к котлу может осуществляться либо с помощью трехходового термостатического вентиля, либо специального устройства для отопления пола.

Приемлемая альтернатива – смонтировать один общий узел смешения. Такой подход требует совместимости клапана с контроллером и приводом. Второй позволяет различать пограничные температуры труб. Рабочая жидкость поступает в распределитель или в общий коллектор. Регулировка температурного режима возможна в этом случае с помощью дистанционных термоголовок.

Какого производителя выбрать при покупке трехходового клапана?

Современный рынок предлагает большой выбор изделий. Следует отталкиваться от общих параметров вентилей:

  • Тип самого вентиля.
  • Назначение клапана (например, для теплого основания)

Исходя их общих параметров, можно определяться с маркой и стоимостью изделия. На российском рынке большой популярностью пользуются вентили марки Esbe (Эсбе).

Это шведская компания, производящая подобное оборудование на протяжении уже века. Доверие и надежность сопровождает бренд во все времена.

Выбор оборудования этой компании сможет гарантировать безупречную и долговечную эксплуатацию.

Особое внимание стоит обратить на оборудование американской компании Honeywell (Ханивел). Продукция отличается высокотехнологичностью, простотой и удобством.

Установка и использование изделий для теплого основания этой компании не составляет никакого труда. Инновации внедряются в технологический процесс изготовления оборудования ежегодно.

Постоянные обновления позволяют добиться максимальной эффективности в работе изделий.

В последнее время популярностью стали пользоваться клапаны марки Valtec (Валтек). Это компания изготавливает свою продукцию в сотрудничестве с российскими и итальянскими специалистами.

Совет

Изделия отличаются высоким качеством и приемлемой ценой. Потребителю всегда предоставляются сопутствующие сертификаты. Гарантийный срок на изделия составляет семь лет.

Оборудование компании не подведет и будет служить в течение многих лет.

Установка трехходовых клапанов требует особого внимания. Следует учитывать множество нюансов. Грамотная установка оборудования положительно отразится на работоспособности всей системы отопления.

Источник: http://DoctorPol.ru/teplye/vodnyj/trexxodovoj-termostaticheskij-smesitelnyj-klapan.html

Термостатические смесительные клапаны, принцип работы, схемы подключения. — Статьи

Трехходовой смесительный клапан предназначен для смешивания двух входящих в него потоков (холодного и горячего) в один исходящий с заданной температурой.

Данные клапаны особенно востребованы в бытовых системах горячего водоснабжения для защиты потребителей от ошпаривания.

Они также могут обеспечивать горячее водоснабжение непосредственно от водонагревателей проточного или накопительного типа или использоваться на предварительном этапе подмешивания. Не менее часто применяются и для поддержания стабильной температуры подачи в системах теплых полов.

Принцип работы

Внутреннее регулирование клапанов осуществляется автоматически благодаря наличию термочувствительного элемента, который контактирует со смешанным потоком и сжимается или расширяется в зависимости от отклонения температуры смеси от заданного выходного значения, тем самым, увеличивая, либо уменьшая входные отверстия горячей или холодной воды.

Как действует защита от ожогов?

Большинство присутствующих сейчас на рынке термостатических клапанов имеют устройство температурной защиты – «защита от ошпаривания». В случае неожиданного прекращения подачи холодной воды в клапан автоматически перекрывается и подача горячей воды, тем самым исключается возможность подачи горячей воды без предварительного подмеса потребителю.

Направление потоков.

Существует две схемы направления потоков в термостатическом клапане – симметричная и асимметричная. Выбор определенной схемы зависит от типа установки и удобства монтажа в той или иной системе отопления или ГВС. Рассмотрим подробнее каждую из них.

ГВ — горячая вода;

ХВ — холодная вода;

СВ — смешанная вода.

Симметричная Т- образная схема направления потоков

Подача холодной и горячей воды производится с противоположных сторон, смешение происходит в середине. Данная схема очень распространена в Европе, что связано с компактностью клапанов.

Асимметричная L – образная схема направления потоков

Подача горячей воды осуществляется сбоку, холодной- снизу. Получила свое распространение благодаря универсальности и простоте получаемого смесительного узла.

Примеры внешнего вида термостатических клапанов c симметричной и асимметричной схемой направления потоков:

Esbe VTA (Швеция) Watts AquaMix (Германия) Danfoss TVM-H (Дания)

Именно о термостатических клапанах с асимметричной схемой расположения потоков далее и пойдет речь.

Сферы применения термостатических смесительных трехходовых клапанов.

Термостатические смесительные клапаны являются универсальными приборами. Их используют как для горячего водоснабжения, так и в системах отопления. Все зависит от правильности выбора самого клапана и его подключения.
Ниже приведены различные схемы подключения данного типа клапанов. Это далеко не все возможные варианты, но чаще всего используемые.

Водоснабжение

Самая простая и используемая схема подключения трехходового термостатического клапана в водоснабжении выглядит следующим образом:

А: обратный клапан
В: трехходовой термостатический смесительный клапан.
1: линия ГВС
2: линия ХВС

3: смешанный поток

Данная схема предназначена для стабилизации температуры в подающей линии на горячее водоснабжение. Как это выглядит на практике:

Рис. 3

Рис. 3 Данная схема подключения используется в тех случаях, когда циркуляционная линия горячей воды отсутствует. В этом случае термостатический клапан должен обязательно комплектоваться обратными клапанами на линиях подачи горячей и холодной воды.

Рис. 4

Рис. 4 Пример установки в систему горячего водоснабжения с циркуляционной линией. Рециркуляционный контур в данном примере служит для подачи нагретой воды к потребителям, без каких- либо задержек.

Рис. 5

Рис. 5 В данном примере одна из водоразборных точек устанавливается перед термостатическим клапаном. При такой схеме перед патрубком подачи горячей воды в смесительный клапан обязательно должен быть установлен обратный клапан.

Читайте также:  Полимерный водосток из канализационных труб: как это сделать своими руками

Схемы подключения термостатических клапанов в напольном отоплении.

Теперь переходим к схемам использования трехходовых термостатических смесителей в системах отопления. Чаще всего клапан используется в смесительном узле для теплых полов.

Схема с одним контуром напольного отопления рис.6

Рис. 6 Термостатический смесительный клапан поддерживает постоянную температуру, установленную в настройках клапана. На контуре напольного отопления в обязательном порядке должен быть установлен собственный циркуляционный насос.

Схема с несколькими контурами напольного отопления рис.7

Остановимся на смесительном блоке поподробнее (рис 8).

Рис. 8

Рис. 8 Главной задачей смесительного узла является присутствие дополнительного контура с отдельным кольцом циркуляции.

По этой причине у смесительного блока имеются две входящие и две выходящие точки. Две точки справа- это соединение распределительного коллектора для питания контуров теплого пола.

Обратите внимание

Две точки слева — это циркуляция теплоносителя для получения тепла по мере необходимости.

Ниже приведены два варианта схемы смесительного блока (на самом деле этих вариантов может быть множество, но остановимся на самых распространенных).

Рис. 9

Рис 9
В данной схеме линия №2 необходима для увеличения расхода насоса.

Так как у термостатических трехходовых клапанов низкая пропускная способность, что может создавать гидравлическое сопротивление и, как результат — расход насоса будет маленьким, что приведет к неэкономичности системы (насос будет работать с лишними нагрузками и потреблять лишнюю энергию).

Также без линии 2 будет проблематично прокачать большое количество контуров. Если предполагается установка термостатического клапана с большой пропускной способностью, то необходимость в линии 2 отпадает.

При такой схеме может возникнуть ситуация, при которой поток на линии 1 опустится ниже критического и контуры теплых полов будут недостаточно нагретыми. Самые распространенные причины такой ситуации:

а) Недостаточный напор на линии 1, вследствие чего клапан слабо пропускает поток в точке 1.

б) Клапан по своим характеристикам не способен пропустить достаточный поток в точке 1. В этом случае единственным вариантом будет замена клапана на прибор с большей пропускной способностью (KVs).

Если предполагается первая причина, то можно сузить сечение линии 2, либо поставить на линию 2 балансировочный клапан (рис.10).

Рис. 10

Рис. 10 Балансировочным клапаном вы сможете регулировать величину потока через линию 2 и, тем самым, увеличивать или уменьшать подачу на линии 1.

Надеемся, эта статья помогла вам понять основные принципы работы и использования трехходовых термостатических клапанов.

Подводя итог, хотим особо отметить, что главными преимуществами данных приборов являются относительно невысокая цена и простота установки, а недостатком – низкая пропускная способность самого клапана (Kvs), что ограничивает его использование в системах с большими потоками теплоносителя.

Важно

Сейчас на рынке присутствуют более совершенные альтернативы с хорошей пропускной способностью, но все эти варианты значительно дороже и требуют некоторых навыков при их монтаже. Об этом и многом другом мы расскажем в следующих статьях.

Выбрать термостатический смеситель у нас >>

Источник: http://www.altermo.ru/stati-po-otopleniy/termostaticheskie-smesitelnye-klapany-princip-raboty

Какой трехходовой клапан для твердотопливного котла лучше выбрать, принцип работы и устройство

Содержание:

В современных системах обогрева помещений, работающих на твёрдом топливе, есть возможность установки трёхходового клапана для твердотопливного котла, который помогает регулировать режим температуры теплоносителя, идущего к батареям.

Это актуально ещё и в связи с тем, что в системах, которые работают на твёрдом топливе, существует такая проблема, как резкие перегревы и закипание жидкости, выполняющей роль теплоносителя.

Не всегда есть возможность проконтролировать этот процесс, поэтому установка такого оборудования ещё и выполняет роль системы безопасности.

Как работает клапан и для чего он нужен

Стремление к экономии энергоресурсов приводит к созданию всё новых видов оборудования, которое позволяет решать эту задачу. По своей конструкции трёхходовые клапаны объединяют в себе пару двухходовых устройств.

Однако они не перекрывают течение теплоносителя, а выполняют функцию регулировки интенсивности водного потока для достижения нужного температурного режима.

Важно.

Трехходовой клапан дает возможность, не меняя площадь радиаторов, обеспечивать помещение необходимым количеством тепла, исключительно в границах мощностных характеристик отопительной системы.

У трехходового клапана бывают внешне различные конфигурации и разные типы приводов, но задача одна: смешать два потока воды разной температуры в один поток с установленным температурным уровнем.

Жидкость при этом будет перемещаться от одного патрубка к другому, пока температура не дойдёт до необходимой величины. После этого привод будет поэтапно впускать теплоноситель из третьего патрубка для поддержания температуры требуемого температурного уровня.

Поэтому и называют его «трёхходовой клапан», так как все действия происходят в три шага.

Главное назначение трехходового смесительного клапана для котла — стабильное поддержание в помещении комфортного теплового баланса. При этом такая задача решается не путём уменьшения температуры теплоносителя, а путём изменения количества жидкости. Это особенно актуально в случаях, когда температуру теплоносителя другим путём понизить невозможно. Несмотря на то, что устройство выполняет такую сложную задачу, по своей конструкции оно достаточно простое.

Конструктивные отличия устройства

По конструктивным отличиям трёхходовые клапаны делятся на следующие виды:

  1. Смесительный клапан с регулированием штока вверх и вниз («шток-седло»). Шток перемещается с помощью электромеханического привода. По сути, здесь речь идёт о предельной автоматизации работы и регулировки системы.

    Смесительный клапан предназначен для соединения водных потоков и терморегуляции. Для входящих потоков, у которых различная температура, предусмотрено два входа, и один выход. Эти клапаны часто применяют и при монтаже тёплых полов, чтобы не допустить перегрев системы.

  2. Второй вид — это разделительный клапан, работающий по системе «шарик-гнездо». Местоположение шарика изменяется благодаря его вращению. Этот клапан используют, если теплоноситель требуется подавать сразу в несколько направлений. По сути, он представляет собой смеситель, формирующий водный поток необходимой температуры.

      Устройство обладает хорошей износостойкостью, так как предназначено выдерживать резкие перепады температур жидкости. Классифицируют его в качестве запорной арматуры. В домовладениях, где воду расходуют в небольшом объёме, он может применяться и как обычный смеситель.

По форме клапан похож на обычный тройник.

Однако функциональные возможности у него совершенно иные. Клапан трехходовой используют и в качестве смесителя, а так же распределителя воздуха или горячей воды.

Какие виды трехходовых клапанов используются

Термостатический смесительный клапан для котла оснащён двумя патрубками для входа и одним для выхода. Типы приводов, посредством которых распределяется жидкость, бывают следующими:

  • пневматическими;
  • гидравлическими;
  • ручными;
  • электромеханическими.

Электромеханические, в свою очередь, бывают следующих видов:

  • термостатические;
  • головчатые.

Термостатический тип приводов обычно используют в быту. Под воздействием высокой температуры чувствительный элемент расширяется, давит на шток устройства и открывает его.

Таким образом смешиваются холодная и прогретая жидкости. Термостатическая головка оснащена температурным выносным датчиком, который устанавливают вместо термостата.

Важно.

Наиболее удобным, простым и точным способом регулировки потока теплоносителя считается термостатический привод, который не использует электроэнергию.

Совет

Устройства с электроприводом принимают сигналы для смешивания жидкости с управляющего блока.

Клапаны с сервоприводами — это упрощённые варианты моделей с контролёрами, где управление клапаном происходит напрямую.

Если привод у трехходового термосмесительного клапана для котла головчатый, то кран управляется посредством нажима головки на шток. Этот тип с успехом применяют в напольных системах отопления.

Ручной привод приводится в действие путём вращения колпачка, который поставлен на вентиль.

Важно. Если приобрести трехходовой термостатический клапан для котла, к которому можно подключить сервопривод, то авторежим особенно пригодится при системе водяного тёплого пола.

Как выбирать термостатический смесительный клапан

Термостатический смесительный клапан для твердотопливных котлов следует подбирать по параметрам, которые имеют отношение как регулирующей арматуре, так и к характеристикам конкретного отопительного котла:

  1. По материалу изготовления. Это чрезвычайно важный критерий выбора, влияющий на технические и эксплуатационные характеристики устройства.

    Лучшим считается медный или чугунный клапан.

  2. По объёму потребления теплоносителя. Этот показатель можно узнать из техпаспорта к котлу или из проектной документации к отопительной системе. Расход теплоносителя следует обязательно знать, чтобы соотнести его с пропускной возможностью клапана.

  3. Трехходовой термостатический клапан для твердотопливного котла выбирают, исходя из модификации привода и схемы обвязки. В упрощённом варианте схема следующая: клапан подаёт теплоноситель с третьего патрубка на первый. Как только жидкость в котле нагреется до необходимой температуры, из второго патрубка выйдет поток не прогретого теплоносителя.

    По сути, произойдёт обмен, когда холодная жидкость из бака теплового аккумулятора сменяется на горячую. Если на кране стоит контролёр, то обвязка более сложная. Здесь понадобится двухконтурный и двухприводный смесители. Первый (термостатический) ставят рядом с источником тепла. Второй привод электрический и управляется контролёром, подающим сигналы от датчика.

    Термостатический клапан для твердотопливных котлов держит заданную температуру воды. Важно. Выбор привода это чрезвычайно важная составляющая при приобретении термосмесительного клапана для твердотопливного котла. Ручные гораздо дешевле, более надёжные, но менее функциональны, электрические ломаются быстрее и стоят значительно дороже, но задачу решают кардинально.

  4. Важнейшим рабочим параметром трехходового смесительного клапана для твердотопливного котла является предельно допустимая температура теплоносителя. Она должна быть от 35 до 60 градусов. Если речь идёт о клапанах для горячего водоснажбения или о полах с водяным подогревом, там требования к устройствам с термостатическим приводом иные, так как температура доходит до 90 градусов.

  5. При приобретении клапана нужно учитывать размеры внутреннего и наружного диаметров для подсоединения к отопительной системе. В том случае, когда не удаётся найти нужный размер, можно использовать для решения проблемы обычный переходник.

Требования к эксплуатации

При подключении трехходового клапана к котлу, который работает на твёрдом топливе, нужно строго соблюдать правила эксплуатации системы:

  1. Периодически проводить тщательный осмотр системы, чтобы убедиться в его стабильной работе.
  2. Не допускать применения оборудования не по его назначению.

  3. Всё оборудование для отопительной системы должно соответствовать техническим возможностям отопительного котла.
  4. Нельзя устанавливать запорную арматуру между расширительным баком и системой отопления.

  5. Чтобы котёл соответствовал правилам по безопасному использованию, отопительная система оснащается краном аварийного сброса, который экстренно срабатывает, когда необходимо понизить давление в отопительной системе.

  6. Для простоты монтажа, направление движения теплоносителя с трехходовым термосмесительным либо распределительным клапаном, изображено на корпусе устройства стрелками либо буквами. Ставить устройство в отопительную систему следует только по указанным направлениям. Несоблюдение этого правила может стать причиной поломке всей системы и даже взрыву котла.

Монтаж трёхходового термостатического смесительного клапана для твердотопливного котла делают и в случае одновременного подключения нескольких контуров отопления с различными температурными показателями.

Все перечисленные требования необходимо неукоснительно соблюдать, чтобы увеличить срок службы всего оборудования отопительной системы и обеспечить безопасную и эффективную работу.

Источник: https://teplospec.com/tverdotoplivnoe-otoplenie/kakoy-trekhkhodovoy-klapan-dlya-tverdotoplivnogo-kotla-luchshe-vybrat-printsip-raboty-i-ustroystvo.html

Как работает трехходовой термостатический смесительный клапан в системе отопления — Можно ли самому сделать

Содержание:

  • Конструкция и принцип работы трехходового крана
  • Типы приводов
  • Применение и схемы подключения
  • Заключение

Трехходовой клапан для отопления

На выходе из котельной установки теплоноситель имеет определенную температуру, которая автоматически поддерживается в пределах заданного пользователем значения.

Но зачастую для нескольких контуров системы отопления требуется вода с различной температурой, что не может быть обеспечено автоматикой котла.

В таком случае в схему добавляется трехходовой термостатический смесительный клапан, чьей задачей является поддержание необходимых параметров теплоносителя в малом контуре котельной установки и контурах системы отопления.

Конструкция и принцип работы трехходового крана

Обратите внимание

Чаще всего изделие напоминает с виду обычный тройник из латуни или бронзы, сверху которого установлена регулировочная шайба. Под ней находится термочувствительный элемент, который нажимает на рабочий шток, выходящий из корпуса. Внутри на штоке закреплен конус, герметично входящий в седло. Чтобы понять, как работает трехходовой клапан, нужно изучить его строение в разрезе:

Трехходовой термостатический смесительный клапан

Вода циркулирует через фронтальный и правый патрубки до тех пор, пока ее температура не вырастет или понизится до заданного значения.

Задача и принцип действия трехходового клапана заключается в том, чтобы удержать температуру теплоносителя на выходе в заданных пределах, подмешивая холодную или горячую воду (в зависимости от схемы) из левого патрубка. Когда параметры теплоносителя выходят за указанные пределы, внешний привод нажимает на шток.

При его перемещении конус выходит из седла и открывает сообщение между всеми тремя каналами. Процесс продолжается до полного перекрывания фронтального входного патрубка, если температурные параметры воды не перестанут изменяться.

Трехходовой клапан с термоголовкой

Существует внутренний механизм клапана другого типа, по конструкции он похож на шаровой кран. Такой трехходовой переключающий клапан вместо седла с конусом имеет внутри шар с выборкой специальной формы.

Для перераспределения потоков теплоносителя в таких изделиях привод должен не нажимать, а вращать шток, на котором закреплен шар. Клапаны с шаровым элементом не производятся с большой пропускной способностью и применяются, как правило, в бытовых системах отопления.

Другая разновидность механизма – на штоке установлен не шар, а сектор, чья рабочая часть перекрывает полностью или частично один или два потока соответственно.

Работа трехходового клапана

Типы приводов

В процессе работы управление трехходовым клапаном по температуре осуществляется внешним приводом, он бывает нескольких типов:

  • Простой термостатический привод нажимает на шток за счет расширения размещенной в нем жидкой среды, чувствительной к изменению температуры. Обычно бытовые трехходовые термостатические смесительные клапаны небольших диаметров изначально снабжены таким типом привода, его можно легко снимать для установки другого вида устройства.
  • Вместо штатного привода краном может управлять термостатическая головка, имеющая собственный чувствительный элемент, реагирующий на температуру окружающего воздуха. Чтобы осуществлять регулировку по температуре воды, трехходовой смесительный клапан с термоголовкой дополнительно снабжается выносным датчиком температуры. Последний помещен в трубопровод с теплоносителем и соединен с приводом капиллярной трубкой. Такое регулирование является более точным.
  • Воздействовать на шток может и электропривод, управляемый контроллером. Электрические датчики, называемые преобразователями температуры, непрерывно измеряют параметры теплоносителя и сигнализируют об их превышении контроллеру, от которого зависит работа трехходового клапана с электроприводом. Самый распространенный и наиболее точный способ регулирования.
  • Упрощенная разновидность предыдущего типа изделий — трехходовой смесительный клапан с сервоприводом. Разница заключается в отсутствии контроллера, привод управляет краном напрямую, получая сигналы от датчика температуры. Чаще всего применяется в комплекте с трехходовыми кранами, имеющими шаровой или секторный распределительный элемент.

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

Важно

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.

Совет

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.

Заключение

Трехходовые клапаны, как устройства для приготовления теплоносителя требуемых параметров, не имеют себе альтернативы. Они применяются в смесительных узлах любого типа и для различных температур воды. Нужно только правильно , схему подключения и тип привода, задействованного в этой схеме.

Источник

Источник: http://groteskstroy.ru/otoplenie/kak-rabotaet-trehhodovoi-termostaticheskii-smesitelnyi-klapan-v-sisteme-otopleniia.html

Трехходовой смесительный (термостатический) клапан

Трехходовой смесительный клапан устанавливается в трубопроводные системы для регулировки температуры рабочей среды методом смешивания двух потоков – горячего и холодного.

Трехходовой клапан

Сравнить его можно с обычным бытовым смесителем, когда, открывая вентиль горячей и холодной воды на разные уровни, можно получить нужную температуру потока на выходе.

Область применения

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.

Также вы можете подробнее прочитать про трехходовые клапаны для отопления .

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.

Основные функции

Главной задачей, с которой успешно может справиться трехходовой термостатический смесительный клапан Esbe, является поддержка заданной температуры рабочей среды (воды, антифриза, другой жидкости) в отдельно выделенных (автономных) системах.

Устройство трехходового клапана (вид изнутри)

Таковыми могут быть трубопроводы с паровым отоплением или горячей водой.

Используя такое устройство в домашних коммуникациях можно получить следующие результаты:

  • температура горячей воды никогда не превысит значения выше 60ºC, даже если нагревательный контур будет нагревать ее до 95ºC;
  • обратный контур системы отопления будет иметь достаточную температуру для исключения образования конденсата;
  • добавление холодной воды в магистраль с горячей водой позволит получить значительную (до 25%) экономию в затратах на электроэнергию или топливо для нагревательного устройства (котла).

Характеристики

При нормальных условиях эксплуатации, смесительный клапан может безаварийно проработать от 3-х до 5-ти лет. Во многом срок службы зависит от модели и качества изготовления. Варианты, поступающие в продажу, могут различаться между собой размерами, типом резьбового соединения, конкретным назначением (отопление или водоснабжение).

Среднестатистический вариант выглядит следующим образом:

  • корпус изготовлен из латуни или бронзы высокого качества, с хромовым или никелевым защитно-декоративным гальваническим покрытием;
  • установка допускается в системы с максимальным рабочим давлением до 10 кг/см²;
  • может устанавливаться в трубопроводы с температурой рабочей среды до 95ºC (отопительные котлы) и 110ºC (солнечные батареи или гелиостанции);
  • при ручном управлении, возможна регулировка температуры выходящего потока от 20 до 60ºC;
  • резьбовые соединения соответствуют следующим типоразмерам – Rp3/4; G3/4; G1; G1 ½ (в дюймах);
  • пропускная способность жидкости при стандартной работе, составляет 1,6-2,5 кубометра за час.

Принцип действия трехходового клапана (видео)

Схемы подключения к системам

Трехходовой клапан это своеобразное устройство управления, которое представляет собой узел:

  • установленный на безнапорном коллекторе;
  • имеющий низкий перепад давления получаемого от источника тепла;
  • создающий температурные параметры необходимые потребителю;
  • поддерживающий стабильную циркуляцию рабочей среды в контуре;
  • качественно регулирующий смешение двух потоков;
  • имеющий функцию разделения потока рабочей среды по необходимому объему.

Смешивающая функция

Такая схема предназначена для качественного регулирования у потребителя. Позволяет создать условия, когда теплоноситель у потребителя расходуется постоянно при полностью перекрытом источнике.

Устанавливается у котлов, обеспечивающих теплом безнапорные коллекторы или гидравлические разделители. В этом случае необходим насос, который будет поддерживать циркуляцию теплоносителя через потребителя и источник.

Схема действия трехходового смесительного клапана

В случае прямого подключения к тепловому источнику, устанавливается балансировочный клапан, гидравлическое сопротивление которого такое же, как и у источника тепла.

Данная схема не рекомендована к применению, если тепловая сеть не имеет дросселирующих устройств.

Разделяющая функция

Применение этой схемы подключения позволяет регулировать количественное потребление. Устанавливается для систем нагрева воды и воздуха, которые подключены к автономным котлам.

Такой принцип подключения актуален для трубопроводов, которые имеют избыточный напор. Циркуляция в контуре задается избыточным напором, который создается отдельным (циркуляционным) насосом.

По этой схеме обеспечивается количественное регулирование. Применяется при условии, что расход в контуре источника не будет прекращен, а перенаправление рабочей среды из подающей магистрали в обратную возможен.

Такие схемы подключения широко применяются при обвязке воздухонагревательных (воздухоохладительных) систем и в узлах нагрева воды, которые находятся в автономных котельных.

Схема подключения разделительного трехходового клапана в системе отопления

Обратите внимание

Подмешивающий патрубок трехходового клапана, в этом случае, должен быть оборудован балансировочным клапаном, гидравлическое сопротивление которого сопоставимо с параметрами потребителя.

Циркуляция теплоносителя через контур потребителя и байпас происходит под избыточным напором, созданным в контуре источника. Если клапан правильно подобран и гидравлические параметры в связке байпас – контур потребителя соответствуют друг другу, расход по источнику тепла будет постоянным, а по контуру потребителя меняющимся.

Из-за того, что поток рабочей среды направлен в противоположную сторону потока в смешивающем клапане, возможно появление стороннего шума и небольшой вибрации. Эта особенность приводит к снижению допустимого уровня перепада давления действующего на клапан.

При непосредственном подключении к тепловому источнику или безнапорному коллектору, в одном из трубопроводов, подающему или обратном, устанавливается насос для принудительной циркуляции рабочей среды. Один насос может обслуживать несколько контуров.

Схему по подключению трехходового клапана, который разделяет поток в контуре потребителя и имеет дополнительный байпас, применяют в случае, когда температурный режим источника выше температурного режима потребителя.

Трехходовой разделительный клапан

Особенностями этой схемы подключения является необходимость установки насосов и в контуре источника, и в контуре потребителя. Кроме этого, расходы в контурах и потребителя и источника будут постоянными, но к потребителю не попадет перегретая рабочая среда.

Трехходовой автоматический смесительный клапан является надежным и простым в эксплуатации устройством, игнорировать которое при устройстве автономных тепло и водопроводных систем не стоит. Присутствие его в системе не только улучшит ее работу, но и позволит избежать многих неприятных последствий, которые могут возникнуть при его отсутствии.

Источник: https://trubypro.ru/dopolnitelnye-elementy/klapany/trehhodovoj-termostatycheskyj.html

Для чего используется смесительный термостатический клапан в бытовых системах отопления

В настоящее время многие владельцы частных домов и жилых квартир, для обогрева своего жилья и получения независимого горячего водоснабжения устанавливают автономные системы отопления с собственным отопительным котлом.

Это дает возможность на протяжении всего года поддерживать в доме комфортную температуру, к тому же, бесспорным плюсом подобной схемы является постоянное наличие в доме горячей воды.

Внешний вид смесительного термостатического регулятора.

Краткий обзор смесительного термостатического клапана

Принцип работы автономной системы отопления заключается в том, что по замкнутому контуру газового, жидкостного или твердотопливного котла отопления постоянно циркулирует рабочая жидкость, которая переносит тепло от котла к водяным радиаторам, и равномерно распределяет его по всему дому. Этот же принцип касается и системы горячего водоснабжения, только в данном случае она работает не по замкнутой, а по проточной схеме, перенося разогретую воду от котла к бытовым сантехническим приборам.

Для того чтобы постоянно поддерживать температуру воды, или другого теплоносителя в системе на заданном уровне, используется автоматическое устройство, которое называется термостатический смесительный клапан для ГВС и систем автономного отопления.

Схема подключения в систему ГВС.

Основные функции термостатического клапана

Главное назначение трехходового термостатического смесительного устройства заключается в стабильном поддержании установленной температура рабочей жидкости (вода, антифриз или другой теплоноситель) в системах автономного отопления и горячего водоснабжения.

Соблюдение этого условия при монтаже домашних инженерных коммуникаций своими руками, помогает решить ряд следующих задач:

  1. Вода в нагревательном контуре ГВС может разогреваться до температуры +95 °С, что может привести к ожогам при открытии кранов потребителей, а при наличии смесительного клапана ее температура будет иметь постоянное значение не выше +60 °С.
  2. Пониженная температура в обратном контуре системы отопления может привести к образованию конденсата, а установка трехходового клапана позволяет повысить температуру воды в обратном трубопроводе до рекомендуемого значения.
  3. Подмешивание холодной воды в тракт горячего водоснабжения непосредственно перед потребителями, позволяет экономить до 25% топлива или электроэнергии, которые затрачиваются на нагревание.

На фото показана схема подключения в систему отопления.

Совет!
Помимо основного радиаторного отопления и горячего водоснабжения для бытовых нужд, подобные устройства также целесообразно использовать в домашних системах теплого водяного пола.

Технические характеристики

В нормальном режиме термостатический распределитель может безотказно работать несколько лет, исправно выполняя свои функции, при этом существует несколько моделей этих устройств, которые отличаются друг от друга по своим параметрам и типу резьбового соединения, для подключения к водяному контуру отопления или водоснабжения.

Как гласит инструкция по эксплуатации, в зависимости от конкретной модели, современные трехходовые смесительные термостатические клапаны обладают следующими техническими характеристиками:

  1. Корпус устройства изготавливается из высококачественной латуни или бронзы, которая имеет хромоникелевое защитно-декоративное гальваническое покрытие.
  2. Максимально допустимое давление в системе отопления или горячего водоснабжения составляет 10 кг/см².
  3. Максимально допустимая температура теплоносителя составляет: для отопительных котлов – 95° С; для солнечных батарей и водонагревательных гелиостанций – 110 °С.
  4. Диапазон ручной настройки температуры рабочей жидкости, в зависимости от конкретной модели может находиться в следующих пределах от 20 до 60 °С.
  5. Тип резьбового соединения, в зависимости от модели, может быть следующих видов: Rp3/4”; G3/4”; G1; G1 1/2”.
  6. Номинальная пропускная способность в рабочем режиме, соответственно может составлять от 1,6 до 2,5 м³/час.

Узел подмеса холодной воды в сантехническом щитке.

Совет!
На первый взгляд, цена этого устройства может показаться достаточно высокой, однако учитывая экономию топлива и потребляемой электроэнергии, затраты на его приобретение могут окупиться в течение 1-2 лет.

Внутреннее устройство и принцип действия

Конструктивно, термостатический смесительный клапан представляет собой литой металлический корпус, изготовленный из латуни или бронзы, который имеет три резьбовых отвода для подключения к трубопроводу. Внутри установлен термочувствительный элемент, подвижный шток, и подпружиненный клапан, который может герметично примыкать к одному из двух посадочному седел.

Устройство трехходового клапана в разрезе.

Общий принцип работы термостатического смесительного клапана заключается в том, что термочувствительный элемент под воздействием тепла увеличивается в объеме, и перемещает подвижный шток, на котором установлен запирающий клапан.

  1. При поступлении горячей воды из нижнего патрубка, она свободно поступает в правый патрубок, пока рабочий элемент не разогреется до определенной температуры.
  2. После нагревания термочувствительного элемента выше заданной температуры, он начинает расширяться, и перемещает клапан вниз, тем самым перекрывая подачу горячей воды из нижнего патрубка, и открывая подачу холодной воды из левого патрубка.
  3. После подмешивания холодной воды, и выравнивания температуры, тело рабочего элемента сноса сжимается, и тарелка клапана под воздействием пружины занимает прежнее положение.

Общее устройство и пояснительное изображение к описанию принципа работы.

Обратите внимание!
В системе обратного контура нагревательного котла установка смесительного клапана происходит в обратном порядке: при охлаждении теплоносителя в трубопровод подмешивается горячая вода из трубопровода прямой подачи.

Заключение

В завершение нужно отметить, что механический смесительный клапан является достаточно простым и очень надежным устройством, работа которого может быть на первый взгляд незаметной, однако его использование в дальнейшем поможет избежать многих неприятных последствий, поэтому его установкой не следует пренебрегать.

Чтобы наглядно оценить его работу в действии, можно просмотреть видео в этой статье, а также изучить другие схемы, показывающие принцип его работы, на этом сайте.

Источник: https://gidroguru.com/smesiteli/2086-smesitelnyj-termostaticheskij-klapan

Ссылка на основную публикацию