Трехходовой клапан для котла: виды, принцип работы, параметры выбора

Не обращая внимания на то, что он способен защитить ваш нагревательный аппарат (котёл) и продлить срок его эксплуатации, данный элемент системы отопления способен сэкономить ваши деньги.

Трехходовой кран для отопления принцип действия

Трехходовой клапан для отопления регулирует поток теплоносителя. Это возможно двумя способами: тепловые потоки прямой и обратной линий отопления (подачи и обратки) смешиваются, как результат температура потока уменьшается. И второй – поток разделяется, часть его с подачи сбрасывается в обратку.

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:

Трехходовой клапан: термостатический смесительный клапан, принцип работы распределительного вентиля в системе отопления, схема подключения с электроприводом на теплый пол, как работает, зачем нужен запорный клапан – Теплый Дом

Трехходовой кран для отопления с электроприводом – Трехходовой клапан на системе отопления — принцип действия, выбор, монтаж — Водонагреватели, радиаторы, котлы отопления и другие товары для отопления и водоснабжения в Москве |

  • 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.

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Внешний вид и устройство

Трехходовой клапан – это специфичный вид запорно-регулирующей арматуры, способный контролировать соотношение холодного и горячего потоков в двух замкнутых контурах. Проще говоря, он добавляет к основному отопительному контуру еще один, в котором можно поддерживать ту же температуру, либо изменять ее, настраивая клапан по своему усмотрению.

Следует различать трехходовой клапан и трехходовой кран. Работа первого точна и отчасти автоматизирована, что не только сказывается на общей надежности и эффективности системы отопления, но и упрощает создание сложных многоконтурных схем.

Условно трехходовой клапан можно представить в виде пары двухходовых клапанов, работа которых обратно пропорциональна: открытие одного ведет к прикрытию другого на равную величину. Важно понимать, что при этом общая интенсивность потока остается неизменной.

Читайте также:
Утепление по балкам. Теплоизоляция перекрытия

В зависимости от принципа работы, выделяют три основные группы трехходовых клапанов:

Смесительный трехходовой клапан

Смесительный трехходовой клапан

Имеет два входных и один выходной патрубок. Применяется для регулирования температуры ведомого контура путем смешивания двух раздельных потоков с разной температурой в заданной пользователем пропорции.

Разделительный трехходовой клапан

Разделительный трехходовой клапан

Имеет один входной и два выходных патрубка. Используется для регулирования температуры путем изменения количества циркулирующего в ведомом контуре теплоносителя, а также перед системами дополнительно подогрева/охлаждения – в них подается отобранная клапаном часть потока.

Переключающий трехходовой клапан

Переключающий трехходовой клапан

Способен переключать поток между контурами, не влияя на его температуру и интенсивность. Переключение может осуществлять по схеме «вход-вход-выход» или «вход-выход-выход».

Существуют также комбинированные трехходовые клапаны, способные, в зависимости от способа установки, выполнять функции как смесительной, так и разделительной фурнитуры. Однако ввиду дороговизны и сложной конструкции они менее распространены.

На рисунках выше показаны схемы трехходовых клапанов седельного типа. Существуют также конструкции поворотного типа, однако они менее долговечны и могут устанавливаться лишь в контурах с небольшим внутренним давлением. В большинстве случаев приобретение седельного клапана предпочтительнее.

Внешне трехходовой клапан представляет собой Т-образную цилиндрическую развилку, концы который оснащены унифицированной резьбой. В моделях, рассчитанных на большую интенсивность потока, роль соединительного элемента может играть торцевой фланец.

Корпуса клапанов изготавливаются из распространенных в отопительных системах материалов: чугуна, нержавеющей стали, латуни, бронзы. Элемент трехходового клапана, осуществляющий регулирование выходящего потока или потоков, называют затвором.

Виды клапанов

Конструктивно он может быть:

  • шаровым – характеризуется плавностью работы, но может изнашиваться быстрее, чем аналоги других форм;
  • цилиндрическим или плоским – имеет повышенный ресурс за счет большей площади контакта с гнездом;
  • конусным – позволяет уменьшить габариты клапана.

Седла затвора обычно оборудуются уплотнителем из эластичного материала, что повышает герметичность и снижает износ взаимодействующих деталей. Однако для переключения или регулирования потоков жидкости одного клапана недостаточно.

Клапан должен быть оборудован надежной системой привода, которая может быть:

Общий вид

  1. Механической – регулирование рабочего режима осуществляется путем поворота головки на необходимый угол.
  2. Электронной – угол поворота затвора устанавливается электрическим сервоприводом, сигнал которому передается датчиком или системой климат-контроля.
  3. Термостатическим – конструкция клапана дополняется термическим элементом, который, при повышении температуры теплоносителя на определенное значение, расширяется, поворачивая затвор.
Читайте также:
Установка люка невидимки под плитку

Трехходовые клапаны с ручным управлением наиболее надежны, хотя и не предоставляют такой гибкости и оперативности настроек, как их автоматизированные аналоги. Кроме того, на ресурс клапана любого типа оказывает большое влияние наличие абразивных частиц в теплоносителе, поэтому контуры, работающие с подобной высокоточной фурнитурой, рекомендуется оборудовать улавливающими фильтрами.

Где надо ставить 3-ходовой кран и когда он не нужен

Прежде чем заниматься подбором трехходового вентиля, желательно убедиться в том, что он действительно необходим. Ведь в интернете и в реальной жизни хватает советчиков, слабо понимающих суть вопроса. Итак, перечислим ситуации, когда этот вентиль реально нужен:

  1. Для защиты твердотопливного котла от подачи холодного теплоносителя и выпадения конденсата на внутренних стенках топки.
  2. Чтобы регулировать температуру воды в отопительных контурах.
  3. Для ограничения нагрева теплоносителя в контурах теплого пола.

О конденсате, провоцирующем образование липких наростов на стенках камеры ТТ-котла, сказано немало, в том числе и на нашем ресурсе. Он появляется в процессе разогрева, когда температура в топке уже высокая, а вода из системы отопления поступает холодная. Чтобы этого избежать, подающая и обратная магистраль связывается байпасом, где и ставится 3-ходовой кран. Он заставляет теплоноситель из котлового бака течь по малому кругу, и только при нагреве до 50—60 °С начинает подмес воды из системы.

Подробная схема подключения

Схема с байпасом и смесителем оберегает ТТ-котел от появления конденсата и температурного шока

Важное замечание. Клапан служит элементом безопасности для чугунного теплообменника, если таковой установлен в вашем теплогенераторе. Представьте, что в доме отключили электричество на 1—2 часа, за которые радиаторная сеть успевает остыть. Без смесителя в разогретый котел резко пойдет холодная вода, когда электроснабжение возобновится. От такого перепада чугун испытает температурный шок и может треснуть.

Схема с многими потребителями

Система с несколькими отопительными контурами, работающими в разных режимах

Регулирование температуры в отопительных контурах с помощью смесительного узла необходимо в таких случаях:

  • в сложных системах отопления, когда к общей гребенке надо подключить несколько линий с разными температурными режимами, например, радиаторная сеть, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
  • при подключении тех же потребителей к буферной емкости – тепловому аккумулятору;
  • при подаче нагретой воды в теплообменник вентиляционной приточной установки, задействованной для воздушного отопления загородного коттеджа.
Читайте также:
Эмаль для радиаторов отопления - этапы покраски

Поскольку в греющие контуры теплых полов направляется теплоноситель с температурой не более 50 °С, а от котла может поступать и 85 °С, то ее следует ограничить. Обычно (но не всегда!) вопрос решается путем установки на распределительный коллектор смесительного узла с 3-ходовым вентилем. Последний смешивает охлажденную воду из напольных контуров с «внешним» теплоносителем, идущим от котла.

Запитка контуров от котла через 3-ходовой кран

Схема приготовления воды нужной температуры для подачи в петли теплых полов

Теперь обозначим ситуации, когда покупка и монтаж смесителя (или разделителя) не обязательна:

  1. Если протяженность каждой петли водяного теплого пола не превышает 50—60 м, чего вполне возможно добиться, то регулирование делается без смесительного узла. Вместо него на обратный коллектор ставятся головки типа RTL, ограничивающие поток по количеству теплоносителя.
  2. Когда на обогрев частного дома поочередно работает 2—3 отопительных агрегата, поддерживающих постоянную температуру в сети не ниже 40 °С, то ставить трехходовой клапан для твердотопливного котла не нужно.
  3. В системах отопления с естественной циркуляцией воды. Причина – перепад давления на клапане, препятствующий движению теплоносителя. То же касается теплоаккумуляторов, задействованных по самотечной схеме.

Примечание. В гравитационных системах используются трубы увеличенного диаметра DN40— DN50. Это значит, что для них придется купить не обычный муфтовый смеситель, а громоздкий вентиль фланцевого типа по приличной цене. Такое решение разумным не назовешь.

Если вас интересует, почему лучше выбрать головки RTL и как они управляют контурами напольного обогрева, посмотрите видео от опытного мастера и нашего эксперта Владимира Сухорукова:

Схема применения трехходового клапана

Типичная схема подключения трехходового клапана, для защиты теплообменника твердотопливного котла от холодной обратки. Осуществляется подмес теплоносителя с подачи в обратку по малому кругу. Цель – поддерживать на обратке всегда больше, чем 55 градусов, чтобы не происходило конденсации водяных паров на теплообменнике, и соответственно, чтобы не было значительных загрязнений и кислотной коррозии.

Сильфонный датчик термоголовки устанавливается на обратке и дает команду термоголовке о степени нажима на шток седельного трехходового клапана смешения. Предварительное открытие регулируется вращением настройки.

Читайте также:
Стальные трубчатые радиаторы отопления, вертикальные и горизонтальные

Защита твердотопливного котла клапаном

Схема работы

Схема работы клапана в системе отопления помещений универсальна. Вода, проходя сквозь такой клапан смешивает потоки воды, что ведёт к продлению срока эксплуатации котла и для его экономичного использования.

То есть, работа такого незатейливое устройства заключается в смешивании уже нагретой воды, с только что остывшей. Помимо этого, часто в клапаны устанавливают термоголовки и датчики, которые автоматизируют этот процесс наиболее точно.

  • Для того чтобы понять механизм работы трёхходового клапана, разберём основы монтажа.
  • Смеситель с термостатиком устанавливается в системе отопления смесительного узла при одиночном или многоуровневом распределении тепла по трубам.
  • Вам необходим узел смесителя, так как в случае с тёплым полом, необходим дополнительный контур распределения теплоносителей.
  • Во время подключения клапана не забудьте, что его установка происходит только после системных насосов.

Также важно чтобы непосредственно в клапан не попали остатки сварок и другие отходы.

Помните, что рано или поздно вам необходимо будет проверять его работоспособность и открывать его, поэтому необходимо предусмотреть возможность того, что вам придётся снять клапан беспрепятственно и посмотреть на то, что находится внутри.

Конечно, для того, чтобы установка клапана прошла быстро и без потерь – стоит воспользоваться помощью специалистов, знающих все подводные камни.

Задача трехходового клапана

Назначение трехходового клапана — перенаправление, смешивание или разделение рабочего потока/среды, что определяется, в конечном итоге, назначением системы в целом.

Применяется в трубопроводных системах котельных, станций охлаждения, водоснабжения и вентиляции.

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.
Читайте также:
Чем смазать дверные петли, чтобы не скрипели — несколько традиционных и неординарных решений

термостатический смесительный клапан для твердотопливных котлов

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.

Типы трехходовых клапанов

Чтобы понимать, что такое трехходовой клапан на системе отопления, нужно разобраться с классификацией этих арматурных устройств.

В зависимости от принципа действия бывают два типа трехходовых клапанов – смесительные и разделительные.

Трехходовой смесительный клапан применяется для объединения потоков рабочей среды. Конструктивно он представляет собой смесительный узел, который срабатывает при нагреве теплоносителя выше установленного значения. В этом случае клапан открывается и подмешивает в подающую линию воду из обратки, обеспечивая охлаждение теплоносителя. Возможна работа клапана и в обратном направлении – для подогрева жидкости в обратной магистрали.

Распределительный трехходовой клапан имеет один входной патрубок и два выходных. Он распределяет поток рабочей среды между двумя линиями в определенных пропорциях. Например, при перегреве теплоносителя в подающей магистрали его часть может сбрасываться в обратную линию, что уменьшает нагревание радиаторов.

Схема работы смесительного и разделительного седельного клапанаСедельные и поворотные изделия

В зависимости от конструкции запирающего элемента клапаны бывают седельными и поворотными.

В устройствах седельного типа запирающим элементом является конус, посаженный на шток. При его движении по вертикали. В крайнем положении штока конус плотно садится в седло и перекрывает подачу рабочей среды в определенном направлении. Частично или полностью поднимаясь, шток открывает подачу в соответствующем объеме.

Запирающим органом в поворотном трехходовом клапане выступает вращающийся сектор. При перемещении штока приводится в действие шаровая заслонка, которая полностью или частично перекрывает, или открывает подачу рабочей среды. Поворотные клапаны отличаются повышенной стойкостью к износу, хорошо выдерживают значительные колебания температуры рабочей среды.

Критерии выбора

При покупке 3-ходового регулятора в первую очередь необходимо обратить внимание на его технические характеристики:

  • Диаметр патрубков. Как правило, значение этого параметра за редким исключением не выходит из рамок 20-40 мм. В случае несоответствия легко побрать трубный переходник.
  • Возможность подсоединения электрического привода с контроллером. Это тем более актуально, чем сложнее схема отопления или когда одной из ее частей является система теплых полов.
  • Пропускная способность. Параметр выражается в предельном объеме в единицу времени, например, литр/мин.
  • Материал корпуса. Наиболее надежными являются медные и латунные приборы.
  • Тип управления. Модели с ручным управлением хотя более надежны и дешевы, чем электрические аналоги, однако менее функциональны и не приспособлены для контроля сложных систем, таких как, теплые полы. Электроприводные устройства имеют много возможностей, но чаще подвержены поломкам.
Читайте также:
Шарошки по металлу для бытовой дрели: виды и особенности применения

Правила эксплуатации

Эксплуатация твердотопливных котлов с трехходовым клапаном должна проходить при неукоснительном соблюдении определенных требований и правил, позволяющих продлить срок службы оборудования и обеспечить безопасность его работы.

  • периодически должен проводиться внешний осмотр, при котором необходимо проверить стабильность работы всей системы;
  • использование устройства не по прямому назначению, оговоренному в инструкции, не допускается;
  • выбор и приобретение оборудования должны производиться в строгом соответствии с основными техническими параметрами и типом котла;
  • между системой отопления и расширительным бачком не допускается установка любой запорной арматуры;
  • котел должен соответствовать всем действующим правилам безопасности, для чего в систему отопления дополнительно встраивается кран аварийного сброса, предназначенный для экстренного понижения давления в системе;
  • не допускается устройство отопительной системы на обратке, так как это может привести к несрабатыванию аварийного отключения, взрыву котла, выходу из строя труб;
  • система безопасности должна быть установлена на выходе из котла подающей горячую воду в трубы, для чего в качестве запорной арматуры может быть установлен обыкновенный шаровой кран.

Трехходовой клапан подходит для всех типов котлов, использующихся в отопительных системах. Устройство повышает эффективность использования теплоносителя, благодаря чему существенно снижается потребность в топливе. Кроме того, простое, на первый взгляд, устройство, служит также и элементом, обеспечивающим безопасную работу твердотопливных котлов и увеличивающим срок их службы.

Видео по теме:

Обратите внимание! Электроприводная модель позволяет достаточно точно установить параметры регулировки системы отопления и привязать события ко времени или даже к смарт-управлению. Однако обычный трехходовой термостатический клапан более стабилен, не требует источника питания для работы, недорог и позволяет контролировать температуру по строго заданному значению.

Критерии выбора

Подбор трехходового смесительного клапана выполняется с учетом ряда важнейших параметров, связанных и с работой регулирующей арматуры, и с функционированием самого твердотопливного котла.

На выбор влияют такие параметры:

  • материал изготовления;
  • потребление теплоносителя;
  • модификация привода;
  • применяемая схема обвязки;
  • рабочие характеристики.

Материал изготовления

Материал, из которого изготовлен клапан, в значительной степени влияет на его технические и эксплуатационные характеристики.

Какой материал предпочесть? Лучше, если устройство изготовлено из меди или чугуна. Но следует учесть, что медные клапаны достаточно дорогие.

Читайте также:
Что такое дифференциальный автомат ?

Расход и температура

Проектную температуру теплоносителя и его расход можно проверить в документации на отопительные системы. Если проекта нет, эти параметры обратного трубопровода берутся из техпаспорта на котел. Температура обычно составляет 45-50° С.

Расход теплоносителя требуется для выбора устройства по его пропускной способности — объеме жидкости, который способен пропустить термосмесительный клапан за определенное время.

Тип привода и схема обвязки

Тип привода нужно подбирать с учетом того, чтобы ему соответствовала конкретная схема, в соответствии с которой устраивается обвязка.

Обвязка по упрощенной схеме работает следующим образом. Трехходовой термостатический смесительный клапан подает жидкость с третьего патрубка на первый. Теплоноситель начинает нагреваться после прогрева воды в котле. При доведении теплоносителя до требуемой температуры, из второго патрубка проходит поток не нагретой воды, выполняется обмен: холодная вода из бака с тепловым аккумулятором удаляется, а нагретая — поступает.

схема подключения клапана

Наглядная схема подключения клапана

Обвязка усложняется установкой на кране контроллера. Для реализации такой схемы требуются двухконтурные и двухприводные смесители. Один из контуров ставится в непосредственной близости от источника тепла и является термостатическим. Управление вторым приводом (электрическим) осуществляется посредством контроллера, подающим сигналы с датчика. Термостатический клапан при этом поддерживает нужную температуру теплоносителя. Обвязка с электроприводом может быть реализована и в первичном контуре, если под общим контроллером в котельной функционируют более двух нагревательных установок.

Обратите внимание! Самый важный момент при покупке клапана — подбор оптимально подходящего привода. Цена приводов с управлением вручную гораздо ниже, но и функциональность их оставляет желать лучшего. Цены на электрические модели существенно выше, они быстрее выходят из строя, но многофункциональность их всегда привлекает покупателей.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: