Трехходовой смесительный (термостатический) клапан

Что такое трехходовой термостатический клапан и как он работает в системе отопления

В современных системах отопления трехходовой клапан применяется довольно часто, поскольку является средством качественного регулирования теплоносителя – по температуре, а не по расходу. Ведь подача в радиаторы оптимально нагретой воды – лучший способ экономить энергоносители.

Есть у термосмесительных кранов и другие полезные функции, о которых вы узнаете из данной статьи. Но вначале стоит рассмотреть, как работает трехходовой клапан, а также разобраться в его внутреннем устройстве.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

  • смесительные;
  • разделительные;
  • переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:

На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.

Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

  1. Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
  2. При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
  3. После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
  4. Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
  5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Способ регулировки трехходового крана термостатической головкой с датчиком – самый популярный, поскольку является достаточно точным и простым, причем не требующим электричества.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Схемы подключения клапана к системе отопления

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

  1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
  2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
  3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
  4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления. Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Важно. Устанавливая смесительный клапан, помните, что насос должен располагаться с той стороны, где находится всегда открытый патрубок трехходового крана.

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

В каждом контуре схемы стоит трехходовой вентиль, поскольку нужно готовить воду с разной температурой. Только бойлер ГВС подключен к гребенке напрямую

В схеме с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным газовым котлом тоже не обойтись без 3-ходового крана. Задача элемента – переключать поток теплоносителя на змеевик бойлера ГВС по команде контроллера (срабатывает электропривод).

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды

В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).

Схема работы и устройство клапана со встроенным регулирующим элементом

Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:

  1. Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
  2. Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.

Совет. Перед покупкой клапана упрощенной конструкции внимательно читайте техническую документацию на твердотопливный котел, в ней нередко указывается минимальная температура обратного теплоносителя. Больше информации по применению смесительной арматуры вы найдете в отдельной публикации.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная деталь системы отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.

Термостатические клапаны Stout

Смесительные термостатические клапаны для систем отопления

Описание и область применения

Cмесительные термостатические клапаны STOUT – регуляторы температуры прямого действия, работающие без использования дополнительной энергии.

Они предназначены для применения в системах отопления с постоянной температурой теплоносителя, например, типа «теплый пол». Термостатические клапаны поддерживают температуру рабочей среды в диапазонах 20–43 °С или 35–60 °С (в зависимости от модификации терморегулятора и его настройки).

а) – с диапазоном температуры 20 – 43 °С; б) – с диапазоном температуры 35 – 60 °С

  • номинальный диаметр DN: 20 и 25 мм;
  • номинальное давление PN: 10 бар;
  • рабочая среда: вода, водный раствор гликолей (до 30%);
  • макс. температура рабочей среды: 110 °С;
  • условная пропускная способность Kvs: 1,6 и 2,5 м3/ч;
  • диапазон температурной настройки: 20–43 и 35–60 °С.
Читайте также:  Пропускная способность труб разного диаметра и материала

Смесительный термостатический клапан имеет два входных штуцера для подвода смешиваемой среды и один выходной. В клапан встроен перенастраиваемый термостатический элемент, поддерживающий в зависимости от модификации клапана температуру теплоносителя на входе в систему «теплый пол» на уровне от 35 до 60 °С или от 20 до 43 °С.

1 – Корпус (Латунь CW617N)

2 – Затвор (PSU(полисульфон))

3 – Шток (Латунь CW614N)

4 – Рабочая пружина (Нержавеющая сталь AISI 302)

5 – Термостатический элемент (Медь, латунь, нержавеющая сталь)

6 – Настроечная рукоятка (Пластик ABS)

7 – Уплотнение штока (EPDM)

С наружной резьбой

С внутренней резьбой

Смесительный термостатический клапан может быть установлен в любом положении, но так, чтобы направление движения теплоносителя совпадало с направлением стрелок на его корпусе. Уплотнение резьбовых соединений следует выполнять материалами в соответствии с требованиями CП 73.1330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий».

Примерная настройка клапана производится поворотом его рукоятки до совмещения указателя на ней с цифрой на шейке клапана, которая соответствует той или иной температуре (см. прилагаемую к клапану при его поставке инструкцию). Для точной настройки рекомендуется использовать показания установленного в системе термометра.

Смесительные термостатические клапаны для твердотопливных котлов

Описание и область применения

Настоящие смесительные термостатические клапаны STOUT (рис. 8.5) предназначены для установки на байпасе перед твердотопливными котлами в целях исключения образование конденсата на их греющих поверхностях.

Термостатический клапан в зависимости от его модификации поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на входе в котел на уровне 55, 60 или 70 °С.

а) – с наружной резьбой; б) – с наружной резьбой и накидной гайкой

  • условная пропускная способность Kvs:
  • 3,2 и 9 м3/ч;
  • условное давление PN: 10 бар;
  • рабочая среда: вода, водный раствор гликолей (до 30%);
  • макс. температура рабочей среды Тмакс.: 100 °С ;
  • регулируемая температура Тр: 55, 60 или 70 °С.

Смесительный термостатический клапан имеет два входных штуцера для подвода смешиваемой среды и один выходной. В клапан встроен термостатический элемент, настроенный в заводских условиях зависимости от модификации клапана, на поддержание фиксированной температуры теплоносителя на входе в котел 55, 60 или 70 °С.

1 – Корпус (Латунь CW617N)

2 – Затвор (Латунь CW614N)

3 – Шток (Латунь CW614N)

4 – Рабочая пружина (Нержавеющая сталь AISI 302)

5 – Термостатический элемент (Медь, латунь, нержавеющая сталь)

Трехходовые смесительные клапаны

Присоединение: 1/2″ . Резьба: внешняя H . Kvs: 1,7 куб.м/ч . Регулировка температуры: 20-70 оС . Макс. температура: 120 оС . Давление: 10 бар . Латунь. Готовый комплект для теплого пола.

Присоединение: 1/2″ . Резьба: внешняя H . Kvs: 1,7 куб.м/ч . Регулировка температуры: 20-70 оС . Макс. температура: 120 оС . Давление: 10 бар . Латунь. Готовый комплект для теплого пола.

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 8 598,70 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 8 598,70 руб

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внешняя H . Kvs: 2,5 куб.м/ч . Регулировка температуры: 20-70 оС . Макс. температура: 120 оС . Давление: 10 бар . Латунь. Готовый комплект для теплого пола.

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внешняя H . Kvs: 2,5 куб.м/ч . Регулировка температуры: 20-70 оС . Макс. температура: 120 оС . Давление: 10 бар . Латунь. Готовый комплект для теплого пола.

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 9 145,04 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 9 145,04 руб

Присоединение: 1″ . Резьба: внешняя H . Kvs: 4,5 куб.м/ч . Регулировка температуры: 20-70 оС . Макс. температура: 120 оС . Давление: 10 бар . Латунь. Готовый комплект для теплого пола.

Присоединение: 1″ . Резьба: внешняя H . Kvs: 4,5 куб.м/ч . Регулировка температуры: 20-70 оС . Макс. температура: 120 оС . Давление: 10 бар . Латунь. Готовый комплект для теплого пола.

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 9 707,08 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 9 707,08 руб

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 1,9 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 32-50 оС . Число режимов: 4 .

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 1,9 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 32-50 оС . Число режимов: 4 .

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 3 224,77 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 3 224,77 руб

Присоединение: 1″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 2,1 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 32-50 оС . Число режимов: 4 .

Присоединение: 1″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 2,1 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 32-50 оС . Число режимов: 4 .

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 3 734,91 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 3 734,91 руб

Присоединение: 1/2″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 1,5 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 42-60 оС . Число режимов: 4 .

Присоединение: 1/2″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 1,5 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 42-60 оС . Число режимов: 4 .

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 3 691,20 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 3 691,20 руб

Присоединение: 1″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 2,1 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 42-60 оС . Число режимов: 4 .

Присоединение: 1″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 2,1 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 42-60 оС . Число режимов: 4 .

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 4 156,96 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 4 156,96 руб

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 1,9 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 25-50 оС . Число режимов: 4 .

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 1,9 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 25-50 оС . Число режимов: 4 .

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 3 944,57 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 3 944,57 руб

Присоединение: 1″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 2,1 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 25-50 оС . Число режимов: 4 .

Присоединение: 1″ . Резьба: внутренняя . Пропускная способность: 2,1 куб.м/ч . Материал: латунь . Температура смешивания: 25-50 оС . Число режимов: 4 .

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 4 148,76 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 4 148,76 руб

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внутренняя B . Kvs: 1,6 куб.м/ч . Настройка температуры: 35-60 оС . Давление: 10 бар . Точность: ±2 оС . Латунь. Для ГВС. Защита от ожогов.

Присоединение: 3/4″ . Резьба: внутренняя B . Kvs: 1,6 куб.м/ч . Настройка температуры: 35-60 оС . Давление: 10 бар . Точность: ±2 оС . Латунь. Для ГВС. Защита от ожогов.

Положить товар в корзину

Цена со скидкой: 5 736,56 руб

Норма отгрузки: 1 шт.

Сумма: 5 736,56 руб

Использование смесительных клапанов

Регулирующая арматура (как трехходовая, так и четырехходовая) используется при монтаже водоснабжения. Она применяется для различных систем отопления:

  • радиаторного;
  • напольного;
  • панельного.

Эти незаменимые элементы различного назначения способствуют эффективному использованию тепла. Для систем отопления, горячего и холодного водоснабжения, а также для циркуляции обратной линии клапаны смесительные являются незаменимыми. Их корпус может быть стальным, чугунным или латунным. Качественные вентили способны прослужить длительное время без специального обслуживания. Все они предназначены для сбережения тепла и поддержания оптимальной температуры во всех комнатах и помещениях.

Большой выбор клапанов смесительных

В специализированном интернет-магазине представлены к выбору товары от известных производителей ESBE, UNI-FITT, WATTS Ind, ESBE. У нас каждый сможет подобрать необходимые элементы отопительной системы по лучшей цене в Москве. Получить детальную консультацию, помощь при выборе и оформить заказ можно на сайте компании.

Как выбрать и применить трехходовой клапан

Трехходовой клапан нужно правильно подобрать по пропускной способности. Также он должен иметь нужный диаметр резьб (1/2 или 3/4 дюйма), и совмещаться должным образом с термоголовкой или сервоприводом.

Есть варианты конструкций клапана со встроенным температурным датчиком, поэтому он в термоголовке не нуждается.

В перечнях оборудования компаний можно встретить весьма много устройств подобного типа, из всего этого предстоит выбрать то, что нужно, что не всегда просто. Во многом сделать правильный выбор помогут знающие специалисты торгующей организации. Но полагаться только на их мнение не следует, лучше разобраться в вопросе самостоятельно.

Смесительные и разделительные трехходовые клапана

Трехходовой клапан представляет из себя узел смешения (разделения) потоков жидкости с тремя подключениями. На корпусе клапана стрелками указывается выполняемая им функция. Например, устройство смешивает 2 потока в разных пропорциях в зависимости от положения тарельчатого клапана.

В первом крайнем положении на выход попадет только первый поток, в другом крайнем – только второй поток, в среднем положении потоки смешаются в равных пропорциях, например.

  • Если подаются жидкости с разной температурой, то с помощью клапана можно регулировать температуру жидкости на выходе, получаемую в результате смешения двух потоков.

Клапан разделения будет разделять потоки на 2 направления, подмешивая в той или иной пропорции теплоноситель в разные ветви. Его применение точно такое же, как и клапана смешения, только установка по ветвям зеркальная.

  • На основе обоих клапанов можно создать узлы регулировки температуры в отопительных сетях. При этом температура на выходе может настраиваться встроенным термодатчиком или клапан может регулироваться термоголовкой, с выносным температурным датчиком.

Конструкции трехходовых клапанов

Чаще применяются седельные клапана, в которых седло перемещается на подпружиненном штоке и перекрывает входные отверстия. Это распространенная конструкция, которая применяется с термоголовками нажимного действия.

Другой вариант – поворотно-шарикового переключения. Переключение между потоками происходит при поворачивании регулятора, что обычно делается сервоприводом по команде от термодатчика. Такая система дороже и энергозависимая.

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.

Где еще применяются трехходовые клапаны

Типичное применение регулировки температуры теплоносителя с помощью трехходовых клапанов следующее.

  • Регулировка температуры теплоносителя подаваемого с буферной емкости. В заряженном теплоаккумуляторе может быть слишком горячая жидкость, не востребованная в доме. Поэтому клапаном осуществляется подмес холодной обратки в подающую струю согласно настройкам владельцев.

  • Поддержание температуры теплоносителя в контурах теплого пола. Для нормальной работы теплых полов, температура на подаче не должна превышать 55 град. Котлы же для радиаторной сети выдают обычно побольше. В большинстве схем теплых полов устанавливаются насосно-смесительные узлы поддерживающие стабильную температуру при перепадах давления и расхода теплоносителя.
Читайте также:  Тротуарная плитка для дорожек на даче

  • В сложных схемах отопления, где после выравнивателя давления (буфера, гидрострелки, кольца) подключены контуры с разной потребностью в температуре. Регулировку надежней выполнить не путем уменьшения расхода по контуру, а смесительным узлом на основе трехходового клапана.

Вместо трехходового клапана во многих схемах может применяться двухходовой, регулирующий количество потока, который затем будет подмешиваться на тройнике в основную струю. Но эти узлы требуют стабильного давления, а также особого расчета, поэтому двухходовой клапан можно встретить в заводских насосно-смесительных узлах.

Иногда требуется только фиксированная температура на выходе. Клапан с терморегулирующим устройством дешевле…

Как подобрать трехходовой клапан по пропускной способности

Основной характеристикой трехходового клапана является условная пропускная способность, обозначенная как Kvs, м³/ч. Она указывается при условии разницы давлений на штуцерах клапана 1 Бар.

Например, в каталоге (в характеристиках) можно встретить Kvs = 2,5 в м³/ч, это значит, что при давлении 1 бар через полностью открытый клапан за час пройдет 2,5 куба теплоносителя. Но как пользоваться этой цифрой в реальных условиях?

  • Во первых, нужно узнать, сколько нам нужно пропустить жидкости через такой клапан? Во вторых, — какой перепад давления будет на клапане в нашей схеме?

Требуемый расход жидкости Ктр, м куб./час через клапан для любой схемы не сложно вычислить по формуле:

Расчет трехходового клапана

Ктр=0,86 Q/∆t, где Q – мощность ветви (тепловая нагрузка), для котла или цепи отопления всего дома принимается по мощности теплогенерации кВт, ∆t – разница температур подачи и обратки, обычно это 20 град, а для теплого пола – 10 град.

Тогда для обвязки 20 кВт-ного котла через клапан должно проходить жидкости не менее чем Ктр=0,86 20/20=0,86 м куб/час, при перепаде давления 1 бар.

Но у нас перепад давления намного меньше – порядка 0,2 бар. При таком давлении пропускная способность клапана должна быт значительно больше. Какая именно?

  • Перепад давления для любой схемы между подачей и обраткой не будет превышать 0,2 бар, типично находится в пределах 0,1 – 0,2 бар.

Существует некая импирическая формула на этот счет, — пропускная способность клапана в нашей схеме должна быть не менее, чем

К= Ктр/√р, м куб/час, К= 0.86 / √0.2 = 1.9 м³/ч.

Подбираем клапан с большей характеристикой: Kvs больше чем К, но не намного, чтобы не сильно переплачивать за объемность конструкции, подходит Kvs =2,5 м³/ч.

Подбираем трехходовой смесительный клапан с такой пропускной способностью от известного производителя и считаем, что он обеспечивает нам нормальное смешения в схеме с мощностью 20 кВт.

В целом, подбор термоголовок, их размещение, настройка работы с выбранным трехходовым или двухходовым клапаном является не столь простой задачей. Для новичков желательна консультация, по крайней мере, опытного продавца с демонстрацией монтажа и инструкцией по применению, созданию смесительного узла, и определению подходит ли он для конкретной схемы. Тем более, если планируется применять электропривод. Или остается доверить эту работу специалисту.

Термостатический трёхходовой смесительный клапан: незаменимое устройство в отопительных системах

Трехходовой термостатический смесительный клапан — это устройство, которое монтируется на трубопроводы и выполняет функцию регулировки температуры рабочей среды за счёт смешивания двух потоков с разными температурами (горячий и холодный). По принципу действия это устройство напоминает смеситель. Помимо регуляции температуры теплоносителя в коммуникации, трёхходовые термостатические клапаны выполняют и другие функции.

Смесительный клапан относится к регулирующей арматуре и устанавливается в системах отопления

Разновидности и назначение таких клапанов

В первую очередь необходимо разобраться с классификацией этих изделий. На сегодняшний день существует три основных вида клапанов, которые различаются по принципу работы. Рассмотрим эти виды:

  • смесительные клапаны;
  • разделительные устройства;
  • переключающие изделия.

Названия вышеуказанных устройств указывает на эксплуатационную принадлежность и функции, которые они выполняют во время работы. Смесительные клапаны используются для смешивания потоков рабочей среды в трубопроводе. Это необходимо для того, чтобы получить приемлемую температуру воды на выходе или же в радиаторе отопления (в зависимости от вида коммуникации). Разделительные устройства во время эксплуатации выполняют основную функцию — разделение потоков. Третий тип клапанов переключает потоки рабочей среды в коммуникации, тем самым создавая разные направления её движения.

Как определить ту или иную разновидность устройства? Эта задача, как правило, решается довольно просто: на поверхности корпуса в большинстве случаев изображается принцип работы изделия. На переключающих моделях такие обозначения могут отсутствовать, однако, их тоже нетрудно идентифицировать, так как их внешний вид имеет значительные отличия от двух других типов устройств.

Смесительный клапан призван соединять потоки рабочей жидкости в магистрали, чтобы получить нужную температуру на выходе

Смешивание или разделение потоков рабочей среды необходимо для получения необходимых показателей температуры теплоносителя в разных контурах отопительной системы. А переключающие модели применяют в отопительных приборах двухконтурного типа. В качестве отопительного прибора в этом случае выступает газовый котёл, нагретый теплоноситель которого, в порядке очереди направляют в различные теплообменники.

Эксплуатационная сфера трёхходовых смесительных устройств

На сегодняшний день трёхходовые термостатические смесительные клапаны широко используются в теплопроводах. Особенно их рекомендуют применять в отопительных системах, которые функционируют на твёрдом топливе. Помимо этого, в бытовых условиях такие клапаны необходимы для того, чтобы регулировать повышенную температуру в трубопроводе, транспортирующем горячую воду. Показатель температуры в таком случае может доходить до +95 °C, что является высоким показателем.

Обратите внимание! Установка таких устройств перед пластиковыми трубопроводами, транспортирующими горячую воду, исключает возможность перегрева полимерного материала.

Рассмотрим основные функции, которые выполняют такие смесительные клапаны:

  • распределение потоков, поступающих от разных трубопроводных линий;
  • обеспечение нормальной температуры рабочей среды на выходе. Это происходит посредством смешивания горячего и холодного потоков;
  • с помощью трёхходового смесительного прибора можно регулировать температуру воды в различные промежутки времени, что является очень удобным.

Термостатический клапан рекомендуется устанавливать и в системе горячего водоснабжения

Такой прибор в обязательном порядке должен монтироваться в отопительных коммуникациях и системах горячего водоснабжения. Как правило, такие клапаны устанавливаются в квартирах и частных домах с автономным отоплением.

Особенности термостатических трёхходовых смесительных клапанов

Эксплуатационный срок таких изделий варьирует от 3 до 5 лет и определяется моделью клапана и его качественными характеристиками. Рассмотрим основные различия между разными моделями:

  • габариты;
  • вариант резьбового соединения;
  • назначением (для отопительных коммуникаций или горячего водоснабжения).

Рассмотрим характеристики среднестатистической модели трёхходового клапана:

  • как правило, такие приспособления выполняются из цветных металлов (латунь, бронза);
  • для того чтобы усилить антикоррозийную защиту трёхходовых смесительных устройств их корпус покрывается защитным слоем никеля или хрома;
  • максимальные показатели рабочего давления в коммуникации, на которую выполняется монтаж клапана, не должны превышать 10 атмосфер или 1 МПа;
  • монтаж таких изделий допускается в коммуникациях с определённой температурой рабочей среды. Показатель температуры не должен превышать определённой отметки, а именно +95 °C. Однако в некоторых случаях разрешается установка трёхходовых клапанов в коммуникациях, температура которых доходит до 110 °C (например, солнечные батареи);
  • ручное управление таких приспособлений позволяет регулировать температуру теплоносителя в диапазоне от 20 до 60 °C;
  • резьбовые соединения таких смесительных клапанов могут иметь следующие геометрические параметры: Rp3/4; G3/4; G1; G1 ½ (параметры указаны в дюймах);
  • показатель пропускной способности таких изделий варьирует от 1,6 до 2,5 м³/ч.

Элементы конструкции трехходового смесительного клапана

Устройство и принцип работы трёхходового клапана

Трёхходовой термостатический смесительный клапан включает в себя несколько конструктивных элементов:

  • корпус (как правило, из латуни);
  • внутренние камеры в количестве 3 шт.;
  • тарельчатые клапаны, которые выполняют разграничительную роль и находятся между камер;
  • термоголовка;
  • шток.

Рассмотрим принцип работы трёхходового термостатического смесительного клапана в 2 этапа:

  1. Посредством воздействия на шток проход для одного потока рабочей среды открывается, а для другого — наоборот, закрывается. Таким образом, происходит смешивание потоков в камере устройства и регуляция температуры теплоносителя в коммуникации.
  2. Смешанная вода, достигшая необходимой температуры, перемещается из камеры клапана дальше по трубам. Из камеры теплоноситель попадает в трубу через третий патрубок устройства. Регуляция штокового элемента контролируется специальным элементом — термоголовкой.

Обратите внимание! Термоголовка имеет специальный температурный датчик, наличие которого значительно облегчает процесс управления штоком.

Виды приводов

В процессе эксплуатации регуляция клапана в зависимости от температуры происходит посредством внешнего привода. На сегодняшний день можно встретить несколько типов приводов, на которые стоит обратить внимание:

  • простой термостатический;
  • термостатическая головка;
  • электропривод;
  • сервопривод.

Клапаны отличаются разным типом управления, наиболее простую конструкцию имеет обычное термостатическое устройство

Термостатический привод. Этот тип привода отличается простотой. В таком случае происходит нажатие на шток посредством расширения рабочей среды. Расширение происходит из-за повышения температурного показателя воды. Как правило, клапаны небольших габаритов оснащаются такой разновидностью привода на стадии производства. Такой привод является съёмным и при желании его можно монтировать на другие устройства.

Трёхходовой смесительный клапан с термоголовкой. Помимо обычного привода, функционирующего за счёт температурного расширения рабочей среды, работа вентиля может регулироваться с помощью специальной термостатической головки. Такая головка включает в себя элемент, способный реагировать на изменения температуры окружающей среды. Также эти изделия оснащаются специальными выносными датчиками, что позволяет регулировать их работу, ориентируясь на температурный показатель рабочей среды. Выносной датчик размещается внутри трубопровода (для непосредственного контакта с теплоносителем) и стыкуется с приводом посредством капиллярной трубки.

Электропривод. Шток может регулироваться и электрическим приводом, управление которым производится за счёт специального контроллера. Температура теплоносителя в таком случае измеряется электрическими датчиками, которые передают полученные данные в контроллер. Этот метод управления трёхходовым вентилем является наиболее распространённым на сегодняшний день, а также самым точным.

Вентиль с сервоприводом. Сервопривод — это упрощённый вариант электрического варианта управления клапаном. В таком случае отсутствует контроллер, а регулировка работы клапана производится после получения температурных данных теплоносителя непосредственно приводом.

Схемы подключения клапана к отопительной коммуникации

Существует несколько схем установки термостатических трёхходовых смесительных клапанов. Выбор схемы зависит от роли клапана в отопительной коммуникации.

Схема подключения клапана будет зависеть от типа отопительной системы

Основные функции, которые выполняет это приспособление в отопительной коммуникации или системе горячего водоснабжения:

  • предохранение котла, функционирующего на твёрдом топливе, от воздействия конденсата;
  • предохранение твердотопливного котла от температурного шока, который возникает в результате спонтанного отключения электрической энергии;
  • рабочая среда в коммуникации тёплого пола должна иметь температуру не выше, чем 45 °C. Контроль необходимой температуры в таком случае — основная задача трёхходового вентиля;
  • поддержка необходимых показателей температуры в различных точках коммуникации.
Читайте также:  Особенности монтажа пеноплекса на стены: рекомендации специалистов

Для того чтобы обезопасить отопительный аппарат от образования конденсата, необходимо запомнить одно важное правило: категорически не рекомендуется подавать в котёл остывшую воду из радиаторной сети во время его работы (когда он разогрет). Трёхходовой вентиль, препятствующий образованию конденсата в котлах, подключается с использованием запасного пути по следующей схеме:

  1. Пока отопительный прибор не прогрелся до нужных показателей температуры, вода передвигается по малому кругу через запасной путь.
  2. Когда рабочая среда достигает температуры 50–55 °C, вентиль открывается. В результате происходит подмешивание холодной воды из коммуникации.
  3. Когда котёл переходит в рабочий режим, запасной путь закрывается и поток рабочей среды движется через радиаторы отопления.

В коммуникации тёплого пола прибор выполняет такие же функции. Насос заставляет двигаться подогретую рабочую среду по трубкам до тех пор, пока она не начнёт остывать. Когда теплоноситель начинает остывать — это фиксируется термоголовкой и специальными датчиками, что служит сигналом для подмешивания горячей воды из котла в систему тёплого пола.

Термостатический клапан устанавливается в системы теплого пола, где температура рабочей жидкости не должна превышать 45 градусов

Важно! Монтаж трёхходового вентиля должен производиться так, чтобы насосное оборудование размещалось со стороны открытого патрубка прибора.

Ещё одна схема подключения трёхходового вентиля подразумевает его монтаж в отопительной системе за буферной ёмкостью. Буферная ёмкость аккумулирует тепло и требует нагрева. Для того чтобы выполнить полный нагрев этого элемента системы, температурный показатель рабочей среды должен быть не ниже, чем 70 °C. Такая температура необходима для прогрева буферной ёмкости, но она является неприемлемой для батарей отопления. Поэтому и используют трёхходовой клапан, который способен понизить эту температуру до необходимого показателя.

В каких случаях разрешается использовать упрощённый клапан?

В довольно простых отопительных коммуникациях, которые функционируют на твёрдом топливе, разрешается использовать упрощённые варианты трёхходовых вентилей. Как правило, такие изделия работают в автономном режиме. В большинстве случаев для функционирования им не требуется иметь термическую головку и шток.

Принцип работы трёхходового клапана упрощённого типа довольно прост. Элемент, регулирующий работу такого устройства, размещается внутри его корпуса. Такие вентили настраиваются на определённую температуру воды и получают её путём смешивания потоков с разной температурой. Температура, которую поддерживает такое изделие, как правило, указывается на его корпусе.

Неизменная температура на выходе, поддерживаемая таким упрощённым вариантом клапана, является постоянной. Рассмотрим преимущество и недостаток использования такого прибора:

  • плюс — более демократичная стоимость по сравнению с изделием, которое оснащено термической головкой. Экономия в таком случая составляет не менее 30%;
  • минус — невозможность регулировки температуры воды на выходе.

Перед тем как приобрести термостатический трёхходовой упрощённый смесительный клапан, специалисты рекомендуют изучить техническую документацию, которая регламентирует твердотопливный отопительный аппарат. Это связано с тем, что там можно найти необходимую минимальную температуру, которой должен соответствовать обратный теплоноситель.

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. 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.

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. 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.

Ссылка на основную публикацию