Электрические трехходовые клапаны характеризуются полностью автоматизированным управлением, и их часто устанавливают в частных домах. Такое оборудование распределяет тепло максимально равномерно, а высокоэффективная система управления позволяет регулировать климат в каждом помещении индивидуально, что делает его популярным выбором для домашнего использования.
Назначение 3-х и 4-ходовых клапанов
Смесительные вентили (3-х или 4-ходовые клапаны) предназначены для смешивания горячего теплоносителя, который подается от котла, с остывшим теплоносителем, возвращающимся из систем отопления, либо для разделения потоков теплоносителей.
При этом:
Одной из ключевых задач применения смесительных клапанов является поддержание температуры возвращаемой в котёл воды на уровне, не ниже определённого порога, чтобы избежать образования конденсата, состоящего из едких осадков (сажи) на внутренней стороне теплообменника. Все виды твёрдых топлив с содержанием оксидов серы и влаги при сгорании создают соединения серной кислоты, которые могут существенно повредить металлические конструкции. Более того, накопление сопутствующей сажи затрудняет теплопередачу.
Как вариант, одним из способов уменьшения конденсата является повышение температуры возвращаемого теплоносителя до значений не ниже 40-50 °С.
Разновидности смесительных клапанов
Смесительные вентили подразделяются на две основные категории в зависимости от количества входных и выходных отверстий: 3-ходовые и 4-ходовые.
Трёхходовые клапаны являются наиболее распространённым вариантом, используемыми в одноконтурных отопительных системах, устанавливаемых в частных домах или вспомогательных помещениях.
Четырёхходовые клапаны представляют собой более сложные устройства, которые позволяют смешивать или разделять потоки сразу в двух контурных системах.
Смесительные устройства часто находят применение в системах «тёплый пол», где важно поддерживать температурное значение на заданном уровне без выхода за пределы комфорта.
Трёхходовой смесительный клапан
Четырёхходовой смесительный клапан
Как работает трёхходовой клапан
Нагретый теплоноситель поступает через один из входов клапана, в то время как охладившийся поток выходит через другой вход. Водоемкость смешивается до оптимально заданной температуры, а выходной патрубок используется для вывода смешанного теплоносителя. Под регулировочным элементом устройства устанавливается термочувствительный датчик, который представляет собой специальную ёмкость, заполненную жидкостью или газом. При нагревании содержимое датчика начинает расширяться и воздействовать на исполнительный механизм, который принуждает клапан к работе.
Трёхходовой клапан имеет три патрубка: два из них являются входными, а один — выходным. Благодаря этой конструкции регулируются и смешиваются потоки теплоносителя, проходящие через клапан. В результате этого процесса получается рабочая среда с заданными параметрами, при этом расход теплоносителя остаётся стабильным. Технические характеристики такого оборудования следует уточнять в техническом паспорте. Нельзя соединять клапан с газовым котлом, если он не соответствует требованиям по размеру, так как это может привести к неэффективному функционированию устройства.
Для производства трёхходового распределительного клапана обычно используют бронзу и нержавеющую сталь. Существуют также полимерные аналоги, которые, хотя и менее распространены, могут в будущем стать более популярными, если они покажут хорошую производительность и не окажут негативного влияния на температуру в системе. На сегодняшний день традиционные решения предпочитаются на рынке такими известными брендами, как Navien, Baxi и Protherm.
Для чего нужен трёхходовой клапан в газовом котле
Этот элемент устанавливают с целью предотвращения подачи холодного теплоносителя в котёл. Это, в свою очередь, исключает возможность образования конденсата на внутренних стенках топки. С помощью трёхходового смесительного клапана также осуществляется контроль температуры теплоносителя, что необходимо из-за многогранных требований по температуре для каждого контура отопительной системы.
К примеру, трёхходовой клапан позволяет осуществлять эффективный контроль нагрева теплоносителя в контуре «тёплый пол», где оптимальная температура не должна превышать 50°C.
Выбор схемы подключения трёхходового клапана зависит от особенностей конкретной отопительной системы. Монтаж смесительных и разделяющих кранов выполняется от источника тепла к трубе подачи, в месте соединения с байпасом. Эта схема подключения обеспечивает циркуляцию теплоносителя по малому кругу или дополнительно смешивает его с холодной водой. В некоторых случаях для разделения потоков устройство устанавливают на трубу обратки, на стыке с перемычкой байпаса. Монтаж трёхходового клапана во всех перечисленных ситуациях осуществляется вместе с циркуляционным насосом.
Разновидности по принципу действия
3-ходовые клапаны делятся на три основные категории, исходя из их механизма работы:
- Разделительные.
- Смесительные.
- Переключающие.
Приборы первого типа обеспечивают разделение одного потока на два направления, что необходимо для количественной регулировки теплоносителя в системе. Смесительный клапан, наоборот, объединяет два потока с разным уровнем нагрева в один. Он имеет два входа и один выход, что позволяет повышать эффективность терморегуляции, особая роль которой важна в тех случаях, когда необходимо избежать перегрева трубы «тёплого пола».
Третий тип механизма выполняет иную задачу: он не разделяет и не смешивает потоки, а просто перенаправляет их. Для этого в конструкции предусмотрен специальный модуль. Монтаж такого типа клапана целесообразен в двухконтурных системах отопления, где они помогают эффективно перенаправлять тепловой поток между котлом и бойлером, а также наоборот.
Полезно знать! Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором помогает оптимально распределять тепло между радиаторами в автономной системе обогрева. Степень подачи будет определяться температурой нагрева батареи, что, в свою очередь, задается реальной температурой воздуха в каждом конкретном помещении.
Работа в системе отопления
В современных системах отопления наиболее часто используются 3-ходовые клапаны двух типов:
Разберем подробнее их особенности работы.
Смесительный
Конструкция смесительного клапана включает три патрубка и шток. Два из них располагаются по бокам от перекрывающего элемента, а один – снизу. Все три патрубка соединены одной общей полостью. Специальный термоэлемент, расположенный в верхней части устройства, осуществляет регулировку температуры теплоносителя.
В термостатическом смесительном клапане установлены два круглых клапана, которые подключены к штоку. Их площадь сечения предоставляет возможность полностью перекрывать проход патрубков. Алгоритм работы такого устройства можно описать следующим образом:
- Увеличивающееся от термоголовки давление заставляет шток с клапанами опускаться.
- При этом, чем выше температура, тем ниже находится шток.
- В результате увеличивается подача холодного потока через нижний патрубок, в то время как подача горячего снижается.
- Когда теплоноситель охлаждается, термодатчик инициирует движение штока в противоположном направлении.
- В результате клапана работают в обратной схеме – уровень потока холодного теплоносителя уменьшается, а горячего – увеличивается.
Система автоматического терморегулирования основана на термоголовке, состоящей из датчика и ёмкости с поршнем, наполненным термоактивной средой. При нагреве эта жидкость начинает расширяться, создавая давление на поршень, который, в свою очередь, передает это давление на шток. Таким образом, механическая энергия передается, создавая необходимое движение для открытия или закрытия потоков теплоносителя.
Терморегуляция осуществляется в строгом соответствии с заданными пользователем параметрами, установленными на градуированной шкале. Это означает, что уровень нагрева, поступающего в 3-ходовой клапан теплоносителя ост остается незаменимым, в то время как на выходе – после смешивания с холодным потоком – он становится ниже.
Каталог компаний, которые специализируются на водоснабжении, канализации и сопутствующих работах.
Разделительный
Как упоминалось anteriormente, если трехходовой смесительный клапан смешивает холодный и горячий потоки, то разделительный клапан, наоборот, перенаправляет один нагретый поток на два выхода. В этом случае также установлены три патрубка, однако только один из них является входом, а два – выходами. При этом они не равнозначны и могут разбить теплоноситель на два направления:
Шток клапана сконструирован так, что непрерывный поток не перекрывается при взаимодействии с термоголовкой. В то время как второй поток может регулироваться. Благодаря этому обеспечивается постоянство параметров первого потока и гибкость регулирования второго.
Современные производители предлагают модели с регулируемой длиной штока. Это дает возможность установить определенный объем для постоянного потока, а переменный поток может отключаться. Эти характеристики позволяют точно контролировать давление и расход теплоносителя в системе отопления.
Как подключить трехходовой вентиль
- Соблюдайте осторожность при выполнении всех операций, чтобы не повредить систему;
- Если требуется сварка, следует избегать перегрева механизма;
- Для предотвращения забивания клапана рекомендуется установить фильтр перед подключением;
- Убедитесь, что клапан устанавливается в доступное место для легкого обслуживания.
Вы можете заказать установку котла отопления в нашей компании. Перейдите в раздел услуги для получения подробной информации и агентской консультации.
Цена и правила эксплуатации
Стоимость трёхходового клапана колеблется в зависимости от материала корпуса, технических характеристик и бренда производителя. В среднем, цена российских моделей для твердотопливных котлов составляет 700 рублей, импортные образцы могут стоить около 1100 рублей, а изделия из меди или бронзы – свыше 2000 рублей. Стоимость также варьируется в зависимости от диаметра клапана.
- Регулярно контролируйте работоспособность системы и её элементов;
- Эксплуатация трехходового клапана должна соответствовать приложенной инструкции;
- Технические параметры устройства необходимо сопоставлять с системой и оборудованием;
- Для обеспечения безопасности необходимо установить аварийный вентиль для быстрого сброса давления;
- Если используется система отопления с обратным контуром, в случаях аварии могут возникнуть серьезные последствия, такие как взрыв твердотопливного котла или деформация трубопровода, если защитное отключение не сработает;
- Система безопасности должна находиться у котла, на линии горячей воды. Рекомендуется дополнительно установить простой шаровой кран как запорную арматуру, что повысит безопасность эксплуатации.
Трехходовой клапан и его применение
В современных системах отопления трехходовой клапан используется довольно часто, поскольку он обеспечивает качественное регулирование теплоносителя по температуре, а не по расходу. Эффективное подведение оптимально нагретой воды к радиаторам является одним из лучших способов экономии энергоресурсов. Кроме того, термосмесительные краны обладают рядом других полезных функций, о которых можно узнать из этой статьи.
В начале нужно выяснить принципы работы трехходового клапана, а также изучить его внутреннее устройство.
Разновидности и назначение термостатических трехходовых клапанов
Для начала стоит отметить, что термостатические трехходовые клапаны являются наивными в нескольких категориях, основываясь на принципе действия:
Функции каждого из трех типов устройств судят уже по их названиям. Первые смешивают два потока теплоносителя с разной температурой, вторые – разделяют их, а третьи переключают направление потока. Внешне каждую из разновидностей легко отличить, поскольку принципы работы обычно иллюстрируются на корпусе. Вот пример трехходового смесительного клапана для отопления:
Похожая маркировка имеется и на разделительном элементе. А переключающие краны могут не иметь изображений на корпусе, однако у них есть заметные внешние отличия в форме.
Разделительный (слева) и переключающий (справа) клапаны
Смешивая или деля потоки, достигается оптимальная температура теплоносителя, которая применяется в различных контурах системы отопления. Переключение зачастую используют в газовых двухконтурных котлах, когда необходимо поочередно направлять нагретую воду в разные теплообменники.
Устройство и принцип работы трехходовых клапанов
Чтобы понять, из чего состоит термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить схему, приведённую ниже. Внутри упрощённой конструкции, состоящей из латунного корпуса с тремя патрубками, методом литья сформированы три камеры, соединённые проходами между ними, которые перекрываютсяларельчатыми клапанами. Эти клапаны располагаются на одной оси – штоке, который выходит из корпуса с другой стороны.
Принцип работы устройства заключается в следующем: при нажатии на шток открывается проход для одного потока и постепClosedли закрывается для другого. В результате в камере смешивания клапана образуется вода с требуемой температурой, которая покидает латунный корпус через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток выполняется термоголовкой, при этом выносной датчик температуры устанавливается в соответствии с предусмотренной схемой.
Давайте расскажем о процессе более подробно. При получении недостаточно нагретого теплоносителя со стороны горячего массива, механизм продолжает пропускать его дальше, так как третий патрубок закрыт. Выносной температурный датчик наполняется термочувствительной жидкостью и соединён с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки через капиллярную трубку.
Когда датчик нагревается, эта жидкость расширяется, что ведет к увеличению её объема в трубке и сильфоне. В результате сильфон начинает давить на шток трехходового клапана. Уровень нажатия регулируется на панели термостатической головки, которая фиксируется на заданной температуре. В итоге к разогретой воде добавляется холодный поток из третьего патрубка, благодаря чему температура выходящей из термоклапана воды остается неизменной, даже хотя теплоноситель продолжает подогреваться на входе.
