Устройство радиатора: трёхходовой клапан для отопления с терморегулятором, схема работы, основные виды и нюансы установки

4 Приводной вентиль

Наиболее точным видом является привод, имеющий термостатическую головку. В его конструкции есть чувствительный элемент, срабатывающий от изменений температуры. Также устройство дополнено выносным датчиком. Его закрепляют непосредственно на трубах. Соединение с основным элементом происходит за счёт капиллярной трубки.

Существуют приспособления с электрическим приводом. Управляются они с помощью контроллера, который передаёт команды на главный механизм. Такое устройство оснащается термодатчиком. Наиболее простым вариантом этого вида является конструкция с сервоприводом. Управление краном происходит напрямую. Также бывает ручной привод. Это наиболее распространённый вид трёхходовых вентилей. Регулировка происходит за счёт поворота колпачка, который соединён со штоком.

С помощью электрического или сервопривода можно программировать температуру теплоносителя в зависимости от времени суток. В стандартную комплектацию приводной механизм не входит. Его необходимо покупать отдельно исходя из конкретной тепловой сети. Применять такой прибор можно для любой отопительной системы.

Краны этого типа имеют разное назначение. Их применяют, например, при монтаже тёплых полов или во время эксплуатации твердотопливного котла. Довольно часто в его камере появляется конденсат. Трёхходовой топливный кран позволяет с этим бороться. Также с помощью такого устройства можно обходиться без байпаса.

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.

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.

Рекомендации по монтажу

Хотя процесс установки агрегата в систему обогрева может показаться простым, есть несколько нюансов, о которых стоит знать. Перед началом работ по установке следует внимательно изучить инструкцию, что позволит избежать большого количества проблем. В первую очередь это касается правильного расположения прибора. На его корпусе находятся стрелки, указывающие направление движения теплоносителя. Устанавливать устройство необходимо в соответствии с этими указаниями

Также нельзя монтировать прибор термоголовкой или приводом вниз. Перед тем как приступить к установке, нужно перекрыть подачу теплоносителя и проверить трубопровод на наличие остатков воды. Не менее важным пунктом является и выбор места монтажа, ведь к устройству необходимо обеспечить свободный доступ.

5.1

Установка смесительного клапана

Существует несколько схем монтажа, а их выбор зависит от способа присоединения системы отопления. Если условия функционирования теплогенератора допускают перегрев обратки, то появления избыточного давления не избежать. В такой ситуации необходимо установить перемычку, которая будет дросселировать чрезмерный напор теплоносителя. Она монтируется параллельно клапану.

Если прибор подсоединяется непосредственно к теплогенератору, то предстоит врезать балансировочный клапан. Именно такая схема подключения трехходового крана в системе отопления чаще всего используется в автономных системах обогрева. Следует помнить, что она не может гарантировать отсутствия циркуляции теплонесущей жидкости через источник. Для решения поставленной задачи к его контуру стоит подсоединить циркуляционный насос и гидравлический разграничитель.

5.2

Врезка разделительного прибора

Если температура теплогенератора выше, чем требуется потребителю, в систему монтируется разделительный клапан. В результате достигается постоянный расход теплоносителя в контурах котла и потребителя, но в последний не поступает перегретый теплоноситель. Для работы такой схемы потребуется насосная установка.

Таким образом, можно дать несколько рекомендаций по монтажу:

• Во время установки любого клапана перед изделием и после него должны быть вмонтированы манометры.
• Чтобы в прибор не попали различные примеси, перед ним нужно поставить фильтр.
• Корпус клапана не должен подвергаться никаким нагрузкам.
• Чтобы улучшить процесс регулирования, перед изделием можно установить дросселирующее приспособление.

Использование прибора позволяет рационально расходовать теплоноситель, обеспечив тем самым экономию энергоносителя. Кроме этого, изделие способно повысить безопасность эксплуатации теплогенератора. Но перед приобретением клапана следует убедиться в целесообразности его установки.

Схемы монтажа клапана в отопительную систему

Схема отопления с трехходовым клапаном может быть различной, что определяется потребностями и спецификой конструкции используемых изделий.

Клапан может монтироваться для следующих задач:

• Защита нагревательного оборудования от конденсата и негативного влияния температурных колебаний (к примеру, при отключении электричества).
• Контроль температуры теплого пола, дабы она не превышала 45°С. Для этого клапан смешивает воду, регулируя температуру.
• С целью поддержания требующейся температуры в узлах системы разного назначения.

Последний должен находиться в том участке, который подключен к постоянно открытому ходу трехходового клапана. В противном случае возможна поломка как насоса, так и самого трубопровода.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

• Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
• Электрический мотор.
• Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
• Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
• Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
• Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
• Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы.

1. Существует две разновидности:
2. трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
3. трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.

Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.

Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Трехходовые клапаны с приводами

Специалисты утверждают, что регулировка трехходового клапана с помощью термоголовки и датчика – самая простая и точная. К тому же в ней нет затрат электроэнергии. Именно поэтому этот тип трехходовых клапанов сегодня популярен. Но управлять процессом можно и другими способами. Простой из них – ручной. Скажем прямо, не самый точный вариант, потому что диапазон глубины погружения штока выставляется рукояткой, расположенной снаружи корпуса клапана.

Второй вариант – это управление температурным режимом с помощью электроприводов. Они получают команды от контроллера.

Клапан трехходовой с приводом

Трехходовой клапан с электроприводом

Установленные на клапанах двигатели часто называют сервоприводами. По сути, это обычные электродвигатели, в которых вал не крутиться, а поворачивается на определенный градус. Необходимо отметить, что в эту категорию входят любые типы двигателей, к примеру, тепловые. Главное – выполнять условие поворота, а не вращения.

Производители сегодня предлагают две позиции, касающиеся комплектации. Первая – это полный пакет, в который входит контроллер и температурный датчик. Есть возможность сразу настроить прибор на требуемую температуру, а также на угол поворота, к примеру, от 0 до 180°. При этом возможны любые промежуточные значения. Вторая – это отдельный привод с датчиком внутри, к которому надо добавить контроллер, как отдельно стоящий элемент.

Чугунная арматура с сервоприводом для больших сетей отопления

Что касается контроллера, то это прибор, который решает задачи по управлению сигналами. В случае с отоплением он реагирует на температурные изменения, которые ему сигнализирует температурный датчик. Он сигналы обрабатывает и решает, что делать – открывать клапан или закрывать, а точнее, поворачивать по часовой стрелке или против. Сегодня производители предлагают огромную модельную линейку трехходовых кранов с электроприводами. Одна из самых популярных марок – «ESBE» (Швеция).

Трехходовой клапан ESBE с электроприводом

В первую очередь надо обозначить, что у этой марки клапанов внутри располагается шарик со сквозными прорезями. Последние открывают или закрывают два канала, третий всегда остается открытым. Через него в отопительную систему поступает теплоноситель. Градус поворота – 90÷180°.

ESBE от шведского производителя

В магазинах клапан этой модели продается отдельно от сервопривода, поэтому перед установкой их соединяют между собой путем вставки оси (вала) привода в верхнюю часть штока. В нем под ось есть отверстие. После чего надо точно по инструкции, приложенной к прибору, провести настройку в плане температурного режима.

Сегодня производитель предлагает достаточно широкий модельный ряд трехходовых клапанов ESBE с приводом и без такового:

Другие модели трехходовых клапанов

Еще один известный бренд – трехходовой клапан Навьен от южнокорейской компании. Необходимо отметить, что этот прибор является неотъемлемой частью двухконтурного котла этого производителя. И устанавливается он внутрь отопительного оборудования. Его основное назначение – разделять теплоноситель на подачу в отопительную сеть и на горячее водоснабжение.

Трехходовой клапан Навьен

Датская компания Danfoss – известный производитель трехходовых клапанов. Она предлагает четыре модели, которые предназначаются для разных систем:

Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм

Чтобы выбрать подходящий клапан, необходимо сравнить все характеристики разных моделей, а именно тип исполнительного механизма, тип привода, наличие и вид терморегулятора, а также производителя и цену трехходового крана для отопления

Стоит обратить внимание на модели от ведущих производителей

Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенности

Среди основных преимуществ моделей фирмы Esbe – простота и доступная стоимость.

Трехходовой клапан для отопления производства фирмы Esbe

При монтаже клапана следует учесть ряд особенностей:

Смесительный узел позволяет создать дополнительный контур в системе, соединенный с распределительным коллектором двумя точками, что гарантирует беспрерывную циркуляцию воды на выходе.
На входе поток обеспечивается в случае потребности в дополнительном тепле.
Клапан с термостатом присоединяют к смесительному узлу.
Для увеличения расхода насосного оборудования, которое часто недостаточно из-за узкости клапанов, сходящихся в одной точке, требуется создание дополнительной линии, снижающей электропотребление насосом. Однако, такие меры актуальны не для всех моделей Esbee.
В случае потребности во второй линии предполагается установка балансировочного крана или же подключение насоса к этой дополнительной линии, что приводит к уравниванию температур входного и выходного потоков.

Клапан фирмы Esbe интегрированный в систему отопления

Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимущества

Фирма Navien специализируется на производстве отопительных котлов. Трехходовые клапаны данного оборудования предназначены для смены приоритетов между нагревом воды для водоснабжения и отопительной системой. Данные клапаны стоит покупать при наличии оборудования Navien, ведь комплектующие и техника одного производителя – залог долгой и эффективной работы системы.

Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимущества

Клапаны производства фирмы Danfoss применяются в системах отопления и водоснабжения. Среди преимуществ данного типа оборудования:

• устойчивость и точность регулировки;
• идеальная сочетаемость с другими термостатическими элементами фирмы Danfoss;
• надежность и долгий срок службы без потери эксплуатационных характеристик;
• простота в монтаже, обслуживании и эксплуатации;
• целиком автоматическая работа;
• возможность установки на трубопроводе в любом положении, кроме как клапаном вниз.

Трехходовой клапан фирмы Danfoss

Внимательно изучив технические характеристики и советы по выбору трехходового клапана для систем отопления, можно подобрать подходящее устройство под определенное помещение и условия эксплуатации.

Сферы применения

Трехходовой клапан, принцип работы которого был рассмотрен выше, обладает достаточно широкой сферой применения. Так, такие его разновидности, как электромагнитное устройство или же прибор с термоголовкой, часто встречаются в современных магистралях, где требуется корректировка пропорций при смешивании двух разделенных потоков жидкости, но без снижения мощности или объема.

Что же касается использования в быту, то самым популярным здесь считается термостатический смесительный прибор, с помощью которого, как уже отмечалось выше, можно регулировать температуру рабочей жидкости. Эта жидкость может подаваться как в трубопровод «теплого пола», так и в отопительные радиаторы. А если клапан еще и имеет автоматическое управление, то контролировать температуру в жилище можно будет без каких-либо проблем!

Обратите внимание! Применение трехходового клапана в отопительной системе в целях уравновешивания перепадов температуры крайне выгодно не только в плане комфорта и удобства, но и в плане экономии средств. Дело в том, что путем регулирования температуры жидкости на «обратке» отопительного прибора можно значительно снизить объемы потребляемого топлива, да и на эффективности самой системы это отразится позитивно

В некоторых системах клапан попросту необходим. Например, в системе «теплого пола» данное устройство предотвращает перегрев напольного покрытия выше заданного уровня комфортности, тем самым избавляя пользователей от неприятных ощущений

Дело в том, что путем регулирования температуры жидкости на «обратке» отопительного прибора можно значительно снизить объемы потребляемого топлива, да и на эффективности самой системы это отразится позитивно. В некоторых системах клапан попросту необходим. Например, в системе «теплого пола» данное устройство предотвращает перегрев напольного покрытия выше заданного уровня комфортности, тем самым избавляя пользователей от неприятных ощущений.

Подобного рода регулирующие устройства также используются в системах водоподачи в целях получения перманентного потока с требуемой температурой. Простейшим примером является обыкновенный смеситель, при котором можно сделать воду горячее/прохладнее открытием/закрытием холодного крана.

Предохранительный клапан для бойлера

Ранее мы описывали как выбрать и подключить предохранительный клапан для бойлера, рассказывали о сферах его применения и внутреннем устройстве. В дополнение к этой статье рекомендуем ознакомится: