Трехходовой смесительный клапан для твердотопливного котла

Предназначение устройств

Это необходимо для того, чтобы поток холодной воды не хлынул внутрь котла.

В противном случае на наружной стенке водонагревательной емкости выпадет конденсат, который смешается с угарными газами и приведет к выпадению большого количества сажи. Такой результат снизит КПД обогревательной установки, выведет ее из строя.

Важно знать: давление в котлах достигает огромных значений, поэтому появление трещины сопровождается взрывом.

Вторая выполняемая ими задача – недопущение проникновения холодной воды в разогретую печь в результате технических сбоев – отказ в работе помпы, отключение электроэнергии. Если это произойдет, котел может лопнуть.

Как выбирать клапан?

Прежде чем приступать к выбору клапана для твердотопливного или газового котла, следует уточнить рабочие характеристики теплоносителя, его расход и схему обвязки. Расход и температуру теплоносителя можно узнать в проектной документации, а при её отсутствии – указанную производителем температуру воды на обратном трубопроводе в паспорте на котёл. Обычно, этот показатель составляет 45–50ºС. Это нужно для того, чтобы правильно выбрать трехходовое устройство, исходя из его пропускной способности. Если же данных нет, то достаточно прибегнуть к простому расчёту по формуле G = 3600Q / c (∆t), в которой:

• G – затраты воды по массе, кг/ч;
• Q – тепловая мощность отопительной системы;
• c – удельная теплоёмкость воды (4.187 кДж / (кг ⁰С);
• ∆t – разница температур в подающем и обратном трубопроводах.

Стоит не забывать, что для воды показатели массы и объёма – одинаковые величины, а потому расход может быть указан как в кг/ч, так и в кубических дециметрах (дм 3/ч). Просчитав расход, его следует сравнить со значениями пропускной способности крана, которая отражена в паспорте.

Также трехходовой агрегат следует выбирать, исходя из диапазона устанавливаемых температур. Это имеется в виду клапаны с термостатический приводом, используемые как в котлах, так и системе теплы пол. Зачастую производители предлагают краны с разнообразными диапазонами регулировки, к примеру, от 20 до 45ºС, от 35 до 60 ºС и т. д

При покупке следует обращать внимание на этот нюанс. Что же касается твердотопливных котлов, то для них рекомендуется второй вариант

Назначение и функции

Смешивание потоков необходимо, чтобы в котле не образовался конденсат из-за холодной обратки

Трёхходовой клапан устанавливают в таких целях:

• Чтобы в котел не поддавался холодный теплоноситель и не выпадал из-за этого конденсат на внутренних стенках топки. Кроме того, если в водогрейном котле используется чугунный теплообменник, он может треснуть от перепада температур.
• Чтобы регулировать температуру теплоносителя в контурах. Эта необходимость может быть обусловлена сложностью системы, где требования по температуре для каждого контура различаются. При подключении к тепловому аккумулятору, а также когда теплоноситель задействуется в теплообменнике вентиляционной приточной установки, которая является частью системы воздушного отопления.
• Чтобы иметь возможность контроля нагрева теплоносителя в контуре теплого пола. Оптимальная температура для теплого пола составляет не более 50°C. Температура теплоносителя, поступающего от котла, может превышать этот показатель на 10-35°C. Остывшая вода, прошедшая через контур теплого пола, будет смешиваться с теплоносителем от котла, трехходовой клапан, установленный на распределительный коллектор, обеспечит подмешивание обратки.

Установка клапана своими руками

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Виды

Отечественная промышленность выпускает трехходовые клапаны в виде 2 основных конструкций, которые могут использоваться как в бытовых, так и в заводских установках:

1. Смесительного принципа действия.
2. Разделительного принципа.

2 тип применяют в случае, чтобы теплоноситель переходил из одной трубы в другую, причем внутри него находится особое шаровое приспособление. Данные конструкции сложно поддаются плавному регулированию из-за того, что запорная система была разработана именно этим образом.

Смесительная система

Серьезно отличается от рассмотренного ранее устройства. При учете, что в разделительной системе находится 1 шток совместно с 2 клапанами, то в смесительной конструкции размещен лишь 1 клапан со штоком. Данная система установлена в центральной части конструкции, к тому же в случае необходимости она может полностью перекрыть входящий водяной поток.

Разделительный прибор

Также характеризуется тем, что в нем клапаны находятся в отводящих патрубках. Получается, что при открывании доступа воде с одной стороны, с другой ее поступление будет перекрыта. Стоит отметить, что по методу управления такие клапаны могут быть ручного либо электрического типа.

Перемещение крана в последнем случае происходит за счет специальной электромеханической конструкции. Во время ее использования осуществляется открытие лишь необходимых каналов, через которые начинает проходить жидкость или газ. Однако этот тип прибора обычно применяется в промышленности.

Клапаны с ручным управлением

Для бытовых нужд. Трехходовой клапан, находящийся в котле, выполняет функцию распределения тепла по помещениям или же между отдельно стоящими капитальными строениями. Если используется система теплых полов водяного типа, то такой клапан будет отвечать и за его нормальную работу.

За счет использования трехходового клапана, вне зависимости от его типа конструкции удается добиться постоянного теплового потока, происходящего за счет регулярной циркуляции теплоносителя (при этом совершенно не важен его тип). Данный момент наиболее важен в зимний период, потому что температура в системе довольно сильно меняется.

Если говорить проще, то при установке подобного клапана вся отопительная система будет стабильно работать и никогда не размораживаться.

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.

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.

Как устроен трехходовой клапан

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

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

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

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

Устройство 3-х ходового клапана

Приводы на термосмесительный клапан

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

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

Клапаны для обвязки

По мнению специалистов, могут дать сбой лишь в том случае, когда происходят резкие перепады температуры. Они восприимчивы к таким изменениям, и система может дать сбой. Здесь главное правильно настроить оборудование, то есть произвести профессионально обвязку котла.

Сделать это можно как своими руками, так и с привлечением специалистов. Но желательно привлечение специалистов, так как если один из узлов соединений по схеме будет выполнен неверно, то ваш котел окажется под угрозой. В данном случае незаменимым окажется смесительный клапан, установленный в системе и выполняющий предохранительные функции.

В котлах твёрдотопливного отопления термосмесительные клапаны необходимы в. Это, как правило, обычный механический клапан (разный диаметр подключения, разные производители). Головка на смесительный клапан накручивается сверху с выносным датчиком (диапазон температур 20-60 градусов, может быть и больше). Внутри — обычный поршень распределяет водные потоки. Головка четко поддерживает температуру.

Как правило, на встроенной головке есть знаки («+» и -) – для горячего или холодного водоснабжения (часто для системы теплого пола). Бывают случаи, что внутренний поршень иногда зависает из-за некачественной жидкости, поэтому качество теплоносителя должно быть под контролем.

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.

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 дм 3 /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.

Виды трехходовых смесительных клапанов

Смесительные клапаны, как вы уже поняли, состоят из трех выводов и штока, также имеется привод. Такая конструкция очень проста, а благодаря этому надежна.

Устройство смесительного клапана не включает в себя много элементов, однако делится на несколько видов. Если говорить конкретно о смесительных клапанах, то они делятся по типу приводов.

Виды трехходовых смесительных клапанов:

• Электрический;
• Ручной;
• Гидравлический;
• Ручной.

Клапан с электрическим приводом – это самый современный и точный вариант подобного устройства. На данный момент он, хоть и стоит дороже остальных видов клапанов, но пользуется наибольшей популярностью. Интересно, что и электрический клапан делится на разновидности.

Виды трехходового смесительного клапана:

1. Термостатический электропривод. Он наиболее часто используется в клапанах бытовых отопительных приборов, например таких, как котел.
2. Термостатическая головка, которая снабжена выносным датчиком температуры. Такие приводы устанавливаются в систему отопления по заказам клиентов. Чаще всего их используют для системы теплый пол.
3. Электропривод, которым управляет контролер с датчиком температуры. Этот вид приводов пользуется наибольшей популярностью, так как считается, что он самый надежный.
4. Сервоприводы похожи на приводы с контроллером, но устроены проще. В отличие от последних, они на прямую управляют клапаном.

Электроприводы – это наиболее современный и удобный вариант. Однако самым надежным считается ручной привод, он переключается поворотом ручки.

Установка клапана самостоятельно

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

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

Source: cok24.ru

Подключение и установка своими руками

При подключении учитывайте направленность теплоносителя, вверху корпуса должен присутствовать указатель в виде стрелки.

Устанавливается клапан в вертикальном, или горизонтальном направлении, место его расположения значения не имеет:

1. В многоэтажных домах, рабочая жидкость подается на кран через нагревательный элемент, далее – в насос, в отопительную систему. На входе обозначается “А”, на выходе – “АБ”.
2. Далее, подача охлажденной воды поступает в котел на арматурный узел на входе “Б”. Чтобы давление в котлах было стабильным, и поддерживалась определенная температура, учитываются индивидуальные особенности котла, установка устройства в конкретном случае может отличаться.
3. Узлы монтируются в зависимости от вариаций соединений их с другими частями трубопровода. Обычно монтируется клапан с резьбовым соединением.

Пошаговое руководство по монтажу:

При установке, важно не допустить ошибок, можно повредить трубопровод, либо установить температурный режим с резкими перепадами. На заводском изделии должны быть обозначены стрелки, по которым можно определить направление движущегося потока и установить устройство самостоятельно.
При сварке нельзя допускать перегрева крана.

Место установки должно быть легкодоступным.

При установке крана в теплоноситель с примесями дополнительно потребуются фильтры.

Определитесь с местом подсоединения клапана в зависимости от направления потока теплоносителя.

Установите вертикально, либо горизонтально клапан.

Установите рычаг под углом в радиусе от 90 до 180 гр.. Клапан служит для смешивания холодных и горячих потоков, препятствует вхождению холодного потока на трубопровод, иначе образуется конденсат, система деформируется, на стыках появляются трещины, или полностью приходит в негодность

Клапан служит для смешивания холодных и горячих потоков, препятствует вхождению холодного потока на трубопровод, иначе образуется конденсат, система деформируется, на стыках появляются трещины, или полностью приходит в негодность.

Благодаря смесительному крану, жидкость на входе в котел будет не менее 50 гр., что устраняет резкие перепады температуры, холодная вода не оказывает на трубы своего негативного воздействия.

Задача смесительного крана – препятствовать попаданию теплоносителя в трубопровод с высокой температурой. Средний диапазон -75 – 85 градусов.

Типы приводов и критерии выбора

Автоматический клапан с электрическим приводом

По типу привода модели бывают:

1. Механическими, установка разделителя производится вручную. Чтобы контролировать показатели температуры, на каждую входящую трубу устанавливается термометр.
2. Автоматическими, движение мембраны зависит от температуры и осуществляется самостоятельно.

Привод может быть:

1. Термостатическим, при котором чувствительный элемент под воздействием температуры расширяется, начинает давить на шток клапана, смешивая холодные потоки с горячими.
2. Электрическим, при котором сигналы подаются с блока управления.
3. Головчатым, управление краном происходит за счет нажатия головки на приводной шток, привод применим при монтаже напольной обогревательной системы.

При выборе трехходового клапана, главное – тип привода. Ручное управление приводом стоит дешевле, но и функций мало. Электрические модели дорогие, быстро ломаются, но их многофункциональность не оставляет равнодушными большинство потребителей. Бронзовый латунный материал для крана долговечный, но и дорогой.

Оптимальный вариант – чугун, медь.

При выборе учитывается:

1. Расход носителя.
2. Схема обвязки.
3. Рабочие параметры.

Расход и температура должны быть указаны в проектной документации, при ее отсутствии, оптимальная температура нагрева воды указывается в паспорте, обычно составляет не выше 50 гр. Расход учитывается при подборе клапана по пропускной его способности.

Тип привода должен соответствовать схеме обвязки. Более простая схема у термостатического клапана, при котором вода циркулирует через третий патрубок к первому, котел нагревает ее, только после этого начинает прогреваться теплоноситель. Нагревшись до нужной температуры, из трех возможных, кран открывает из второго патрубка потоки с холодной водой, происходит замещение, холодная вода уходит, горячая вода поступает в бак с тепловым аккумулятором.

Схема обвязки сложнее, при установленном на кране внешнем контроллере. В данном случае, потребуются смесители двухприводные и двухконтурные. Первый контур устанавливается рядом с источником тепла и является термостатическим. Второй привод – электрический, управляется контроллером путем подачи сигналов датчика, кран поддерживает температуру теплоносителя.

Важным критерием при выборе устройства является диапазон выставленных температур, изделия, как правило, в данном случае имеют термостатический привод в обвязках котлов ГВС, системах теплого пола. Диапазон кранов зависит от предназначения изделий, составляет 20- 43 грамм, 35-60 грамм и выше. Советуется придерживаться второго варианта при покупке.

Монтируя обвязку, стоит поинтересоваться, как проверяется кран. Если изделие новое, проверить его не трудно, устанавливается минимальная температура в диапазоне в третий патрубок, заливается горячая вода. Через 15 – 20 минут патрубок должен перекрыть кран.

Проверить устройство в уже установленной системе можно, измерив температуру воды при входе в котел, то есть на обратной стороне трубопровода значение должно быть таким же, как и на термостате.

 

Твердотопливный котел довольно сложно устроен, имеет множество разных деталей, узлов. Клапан отвечает за функции смесителя для регулирования температуры теплоносителей, за счет которых воздух в трубах нагревается равномерно и быстро. Без крана невозможен равномерный нагрев, температура в комнатах будет сильно разниться.

Автоматический клапан с электрическим приводом

При выборе трехходового клапана, главное – тип привода. Ручное управление приводом стоит дешевле, но и функций мало. Электрические модели дорогие, быстро ломаются, но их многофункциональность не оставляет равнодушными большинство потребителей. Бронзовый латунный материал для крана долговечный, но и дорогой.

Проверить устройство в уже установленной системе можно, измерив температуру воды при входе в котел, то есть на обратной стороне трубопровода значение должно быть таким же, как и на термостате.

Благодаря смесительному крану, жидкость на входе в котел будет не менее 50 гр., что устраняет резкие перепады температуры, холодная вода не оказывает на трубы своего негативного воздействия.

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

Основная задача, которую решает предохранительный клапан

Приспособление является автономным устройством, полностью независимым от внешних источников энергоснабжения. Если большая часть автоматических устройств контроля имеют питание от электросети, то в данном случае неприметный приборчик играет роль последнего защитного барьера для твердотопливных котлов от перегрева. Простейшее приспособление призвано реагировать на изменения температурного режима котловой воды, циркулирующей по отопительному контуру. Если температура теплоносителя достигла критической отметки (95 и более градусов), приводится в действие защитный клапан, открывающий доступ в перегретый контур холодную воду.

На заметку: В данном случае речь идет о способе защиты котла от перегрева путем подмеса холодной воды.

Приспособление, на которое вы возлагаете большие надежды, должно отвечать следующим требованиям:

• большая пропускная способность;
• высокая чувствительность термостатического элемента, находящегося внутри конструкции;
• соответствие контрольным измерениям, заявленным производителем.

Мы уже говорили, что основная функция, которая возлагается на это приспособление, защита отопительной техники от перегрева. Отсюда вытекает и основной принцип действия механизма. Путем смешивания холодной и горячей воды в отопительном контуре снижается общая температура не только теплоносителя в системе, но и в нагревательном приборе. Следовательно, механизм устанавливается на основном трубопроводе, создавая три различных направления движения котловой воды.

Для чего нужен трёхходовой клапан для твердотопливного котла

В котлах, работающих на твердом топливе, достаточно сложно добиться стабильной температуры нагрева теплоносителя. Еще сложнее, обеспечить постоянные параметры на подаче и обратке водяного контура.

Назначением трехходового клапана в системе отопления с твердотопливным котлом, является:

• Предотвратить аварийные ситуации и выход из строя котла, по причине большой разницы температуры водяного потока на подаче и обратке системы отопления. Особенно чувствительны к перепадам нагрева, чугунные теплообменники.
• Обеспечить стабильные параметры нагрева, при одновременном подключении нескольких водяных контуров. При подключении теплых полов, трехходовой клапан входит в обязательную схему обвязки. Если требуется одновременно отопить несколько отдельно стоящих зданий, также применяют регулирующую арматуру данного типа.

Заменить трехходовой клапан в системе отопления можно, установив два двухходовых устройства. При этом, обязательным условием является работа арматуры на реверсе. При открытии одного клапана, должен закрываться второй и т.д.

Принцип работы и виды клапанов

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

Так выглядит смешивание потоков внутри изделия

Примечание. Циркуляционный насос отопления всегда устанавливается именно со стороны открытого выхода, иначе схема будет функционировать некорректно, о чем мы писали ранее в другой инструкции.

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

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

Смесительный (слева) и распределительный (справа) регулятор потока

Для справки. Существует третья разновидность 3-ходовых термоклапанов – перекидные. Они ставятся в настенные газовые котлы с водяным контуром и с помощью электропривода переключают движение потока между основным теплообменником отопления и вторичным, обеспечивающим ГВС. Вне теплогенераторов подобные элементы применяются крайне редко.

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

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

Как это происходит, показано на схеме и подробно расписано в другой нашей публикации.

Конструкция 3-ходового вентиля с ручной регулировкой температуры и встроенным термоэлементом

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

Поворотная конструкция с электроприводом

Как работает трехходовой термоклапан для ТТ котла

Температурный предохранительный клапан для котлов на твердом топливе, имеет несколько предназначений. Тип выбранного устройства влияет на место установки и принцип работы.

Принято классифицировать два вида регулирующей арматуры, в зависимости от принципа действия клапана:

• Распределительный трёхходовой термостатический клапан для твердотопливного котла, служит для разделения потока циркулирующей жидкости для двух отопительных контуров, работающих при одинаковой температуре нагрева. Арматура имеет один вход и два выхода, и работает, в зависимости от конструкции, при постоянном или переменном давлении в системе отопления.
• Трехходовой смесительный клапан для твердотопливного котла нужен при одновременном подключении теплых полов, с максимальным пределом температуры 55°С (оптимальный показатель 45°С) и радиаторной системы, работающей при 80-90°С. Поток, идущий к теплым полам, разбавляется холодной водой, что позволяет уменьшить интенсивность нагрева. Устройство трехходового клапана имеет два входа (для подключения горячей и холодной воды) и один выход.

Принцип действия клапана напоминает обычный тройник, только со сложным внутренним устройством. Теплоноситель проходит внутри корпуса от входного до выходного патрубка, пока его температура не достигнет установленного пользователем значения. После этого, поток частично перекрывается штоком. Одновременно открывается второй входной патрубок, подключенный к холодной воде, разбавляющей теплоноситель.

Варианты использования термостатического смесительного защитного клапана перегрева в обвязке, зависят от схемы отопления. Но, в основном, устройство устанавливают:

1. На подачу или обратку в теплые полы.
2. На подающий трубопровод, идущий от котла.

Монтаж выполняют по стрелкам и обозначениям, указанным на корпусе клапана. В инструкции подробно описаны разные схемы обвязки.

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.

Заключение

В современных схемах отопления и обвязки трехходовой клапан для котла играет важную роль и не имеет альтернативы. Устаревшие элеваторные системы давно ушли в прошлое как малоэффективные, а лучше трехходовых кранов пока еще ничего не придумали.

Монтаж предохранительного клапана своими руками

Установка предохранительного клапана является обязательной для предотвращения перегрева твердотопливного котла. Перед установкой необходимо разобраться со схемой нагревательного прибора и всей автономной системы отопления. Зная место расположения и назначение основных узлов отопительной системы, легче будет осуществить установку.

На заметку: основные узлы системы отопления расположены в непосредственной близости от отопительного агрегата. Трехходовой клапан обычно входит в так называемую группу безопасности.

В группу безопасности входят насос, обеспечивающий подачу обратки. Буферная емкость, благодаря которой вся система получает защиту от перегрева. Контрольные приборы, фиксирующие давление в нагревательном котле, аварийный клапан сброса давления и автоматический воздухоотводчик устанавливаются непосредственно на котел, на выходе, контролируя температуру нагрева теплоносителя.

Для большинства систем отопления характерным является установка теплового аккумулятора, обеспечивающего работой систему ГВС, и буферной емкости. Обвязка в этом случае выполняется следующим образом, который показан на рисунке выше.

После установки всех элементов группы безопасности, можно определяться с местом установки защитного приспособления.

Защитное устройство монтируется в строгом соответствии со схемой, в результате чего будет осуществляться подмес горячей воды из теплоаккумулятора с менее горячей водой из обратного контура. Получить представление о способе установки и работе защитного механизма, можно, посмотрев предлагаемое видео

Приспособление отлично зарекомендовало себя в тех случаях, когда речь идет об оборудовании в качестве основного способа обогрева жилых помещений, системы «теплый пол». Приспособление осуществляет регулировку подмеса горячей воды в отопительный контур теплого пола в случае его остывания. При монтаже теплого пола потребуется не одно, а несколько устройств, в соответствии с количеством нагревательных контуров. Рисунок-схема показывает, как выглядит блок подключения теплого пола к системе трубопровода.

На заметку: для обеспечения теплом большого жилого дома, где большой расход теплоносителя и горячей воды, система отопления и горячего водоснабжения подключается посредством использования гидрострелки. С ее помощью и благодаря распределительному коллектору каждый трубопровод имеет свою определенную температуру. Более высокая температура идет на бойлер косвенного нагрева, менее горячая вода идет в систему отопления, которая и обеспечивает защитными клапаном.

Простая и неприметная деталь играет важнейшую роль элемента безопасности всей отопительной системы, продлевая работоспособность нагревательного прибора.

Две рекомендации напоследок

Поскольку мы представили упрощенную методику вычисления и подбора 3-ходового клапана по пропускной способности, настоятельно советуем проконсультироваться по этому поводу со знающими людьми. Если такой возможности нет, приобретайте вентиль с запасом, невзирая на цену. Есть и другой вариант: договоритесь с продавцом о возможной замене изделия на тот случай, если оно не подойдет.

Если вам необходимо смонтировать водяное отопление в большом коттедже, обогреваемом радиаторной сетью и теплыми полами, а ГВС планируется обеспечивать от бойлера косвенного нагрева, то без помощи опытных специалистов обойтись не удастся. Придется сделать от 4 до 10 регулируемых ветвей, для каждой из которых нужно рассчитать и подобрать трехходовой клапан, а потом сбалансировать их работу в комплексе.