Принцип работы трехходового клапана для отопления с терморегулятором

До недавнего времени тёплый пол ассоциировался с предметом роскоши. Но как оказалось, такое инженерное решение является наиболее действенным для создания удовлетворительного микроклимата в помещении. Привычное размещение радиаторов приводит к тому, что все тепло сразу поднимается, оставляя при этом нижние слои воздуха менее прогретыми, а пол и вовсе холодным. Это никак не вписывается в систему стандартов, которые определяют нормы благоприятных температурных показателей для человека.

Какой должна быть комфортная температура в жилом помещении

Так, в этих стандартах указано, что на уровне пола температура должна быть в пределах 22 °C-24 °C, а на уровне головы – не менее 20 °C. Возможно ли добиться таких показателей, если установлены настенные радиаторы? Однозначный ответ – нет. Можно добиться высоких температурных значений в квартире, это выполнимо как при центральном отоплении, так и при автономном – вопрос лишь в цене, которая будет объединять собой стоимость расходов на средства утепления. Но нижние слоя воздуха все равно будут менее прогреты.

Если же вы решили установить в своём жилище систему тёплого пола, вам нужно ознакомиться с таким её элементом, как термостатический клапан.

Основные виды

Внешне изделие напоминает тройник, но имеет совершенно иную конструкцию. Отличаются эти устройства и областью применения. Трехходовые клапаны принято классифицировать в зависимости от принципа действия:

  • Переключающие.
  • Смесительные.
  • Разделительные.

Устройство первого типа легко отличить от остальных — оно оснащено дополнительным блоком, благодаря которому и выполняется переключение. Чаще всего эти клапаны используются в двухконтурных системах обогрева для перенаправления теплоносителя от бойлера к системе отопления и наоборот.

Остальные виды устройств предназначены для смешивания или разделения потоков соответственно. Так как визуально они похожи друг на друга, то на корпус клапана производителем наносится схема, с помощью которой и определяется назначение прибора.

Что это такое и зачем он нужен

Так выглядит классический трехходовой клапан для системы отопления. Как уже понятно из названия, этот клапан имеет 3 хода. Можно даже назвать его краном, так как он относится к запорно-регулирующей арматуре. С виду это обычный тройник, но внутри его устройство гораздо сложнее. Грубо говоря, он служит для изменения температуры воды. Существует два способа: при первом обратка смешивается с подачей для понижения температуры; второй способ наоборот разделяет потоки, сбрасывая горячую воду в обратку. Это полезно в разных случаях:

  1. Тёплые полы. К клапану подключают обратку и подачу отопления. Так как обратка холоднее, в полы подаётся вода пониженной температуры. При этом температура остального отопления остаётся прежней.
  2. Поддержание температуры. Для нормальной работы практически любого отопительного оборудования нужно, чтобы обратка не была холоднее подачи на 60 градусов. Иначе долго котёл не прослужит. Поэтому клапан берёт из подачи воду и отправляет её в обратку.
  3. Защита от конденсата. По этой же причине. Если в теплообменник попадает вода теплее точки росы, на нём начинает скапливаться конденсат.
  4. Защита от перегрева. Современные котлы оборудованы различными датчиками. Если же это, например, простой твердотопливный котёл, он продолжит работать даже при перегреве. Трёхходовой клапан решает эту проблему.
  5. Для обвязки бойлера косвенного нагрева. Чтобы в доме была горячая вода, можно подключить к котлу бойлер. И тогда вода будет нагреваться при помощи отопления. Трёхходовой кран служит для бесперебойной подачи горячей воды. Он открывается, когда температура воды в бойлере снижается.
  6. При организации байпаса. В некоторых случаях требуется направить воду по альтернативному пути – байпасу. Например, для более эффективного обогрева. Сделать это проще всего через трёхходовой клапан. Он откроется и закроется в нужный момент.
Что это такое и зачем он нужен

Но зачем устанавливать клапан, если можно просто уменьшить температуру? Вопрос кажется логичным, однако на самом деле у обычных котлов при низкой температуре быстро выходит из строя теплообменник. Для такого режима работы лучше подходит конденсационный котёл, но цена у них гораздо выше. Поэтому лучше и проще установить трёхходовой клапан.

Читайте также:  Котлы на твердом топливе длительного горения

Как можно заметить, способов применения достаточно много. В одних случаях его используют для повышения энергоэффективности системы. В других — это незаменимый прибор для подключения оборудования.

Предназначение устройств

Термостатичные клапаны являются важным элементом отопительной конструкции. Их главное предназначение – замыкание малого контура системы после включения котла.

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.

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

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.

Преимущества и недостатки системы отопления с естественной циркуляцией рассмотрены в данной статье: 

Термостатические головки – пределы регулирования

Термостатические головки устанавливаются на регулирующие клапаны, перед входом в радиатор. Предназначены для работы с передвигаемым штоком. Главным элементом является сильфонная емкость с жидким, гелеобразным или газовым наполнителем, расширяющемся в объеме при нагревании.

Диапазон поддерживаемой температуры зависит от состава наполнителя, который применяет производитель. Кроме того, диапазон может зависеть от конструктивных особенностей управляющей головки. Величина изменения температуры задается вручную, выбором положения на шкале головки. Чаще всего имеется 6 – 8 позиций.

Важно: температура регулирования лежит в пределах от 6 – 80 до 26 – 320. Крайние позиции полностью перекрывают или открывают патрубок. Погрешность приборов не превышает 1 – 20.

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.

Как выбрать

Выбор трёхходового крана производится на основе параметров имеющейся отопительной системы, размеров и типов присоединительных устройств трубопроводов, а также других критериев:

Несоответствие любых элементов вызовет либо полную невозможность установки трёхходового крана, либо потребует использования различных переходников, например, чтобы присоединить штуцерный тип к фланцу

Стандартные присоединительные размеры находятся в диапазоне 20–40 мм, но для систем с высоким давлением, предназначенных для обслуживания крупных зданий с большим количеством приборов потребления, используются трёхходовые краны с фланцевыми соединениями. Важно обеспечить соответствие диаметров труб и крана, иначе давление в системе будет изменено, что повлечёт за собой перемену всех расчётных параметров. Для крупных и разветвлённых систем такое изменение может стать причиной отказов или сбоев, падения температуры теплоносителя и прочих проблем

Необходимо также приобретать краны, рассчитанные на давление, существующее в имеющейся системе. При покупке надо иметь точное представление, нужен ли сервопривод, пневматический регулятор или настройка режима будет производиться вручную. Это важно, так как замена трёхходового крана во время работы представляет собой непростую задачу, требующую отключения от подачи теплоносителя. В зимнее время это мероприятие может стать причиной размораживания трубопроводов и выхода из строя. Рекомендуется приобретать трёхходовые краны в латунных или медных корпусах. Они на практике показали своё превосходство перед стальными и чугунными устройствами в плане долговечности и надёжности. Правильнее всего выбирать продукцию известных фирм. Стоимость таких кранов выше, чем у менее знаменитых или китайских образцов, но качество и соответствие рабочих параметров заявленным паспортным значениям будут гарантированы. Трёхходовые краны приобретаются не каждый день, поэтому можно один раз заплатить побольше.

Принцип работы

Термостатический смесительный клапан обеспечивает смешивание двух потоков разной температуры в один. Он имеет три хода, через один подается горячая вода, через другой – холодная, а через третий, после смешивания, выдается теплая вода. Если жидкость, которая движется по горячему потоку, имеет допустимую температуру, то холодный поток полностью перекрывается.

Если температура превышает пределы, то клапан постепенно открывается, благодаря чему подмешивается холодная вода и нормализируется её температура на выдаче. Чем горячее вода, тем больше открывается запор с холодным потоком. Трехходовой термостатический смесительный клапан необходим, чтобы получить теплоноситель оптимальной температуры.

Трехходовой термостатический смесительный клапан

  • 1 – датчик с термостатической головкой, устанавливает необходимую температуру воды и обеспечивает её на выходе, благодаря регулировке степени нажатия штока.
  • 2 – подпружиненный шток, регулирует работу клапанов.
  • 3 – верхний и нижний тарельчатые клапаны, предназначены для регулировки потоков.
  • 4 – зона смешивания, это камера, в которой происходит смешивание потоков.
Dartshouse - точечный ремонт вашего дома