Оборудование теплого пола термостатическим двухходовым клапаном

Я приветствую моего уважаемого постоянного читателя! Современные инженерные системы призваны сделать нашу жизнь более комфортной. Но они же требуют применения новых технических решений и устройств. Эта статья – об одном из таких устройств. В этой статье речь пойдет о том, для чего нужен и как работает трехходовой клапан для теплого пола.

Что это такое и для чего он нужен

Оптимальный современный способ обогрева – устройство в доме теплого пола. Теплый пол позволяет равномерно обогреть все помещение снизу и не тратить тепло на нагрев воздуха под потолком, обогреть только нужные комнаты или даже их отдельные участки. Обогрев с помощью системы теплого пола позволяет сэкономить до 30% топлива и финансов по сравнению с напольным и настенным отоплением.

В системе теплого пола используется теплоноситель с максимальной температурой +45 °С, а котлы нагревают теплоноситель до температуры 80…90 °С. Поэтому для обеспечения нужной температуры теплоносителя необходимо устройство, смешивающее горячую воду из котла и холодную воду из обратки. Для пола очень важно не превышать температуру теплоносителя. В качестве этого устройства в коллекторном узле и используется смешивающий трехходовой клапан.

Назначение и область применения

Трехходовой клапан применяется для регулирования температуры теплоносителя в трубопроводах, залитых в стяжку пола.

Теплые полы у нас пока еще не очень широко распространены, в основном их монтируют в частных домах. Но люди постепенно понимают надежность такого варианта отопления и видят экономию, и теплые полы постепенно завоевывают популярность как в общественных, так и офисных и административных зданиях.

Если взвесить все плюсы и минусы применения теплых полов, то значительная экономия перевешивает дороговизну и сложность монтажа всей системы.

Характеристики

Характеристики смесительных клапанов включают в себя:

1. Способ управления – механический или с помощью электропривода.
2. Диаметры патрубков.
3. Рабочее давление. Все трехходовые регуляторы рассчитаны на давление не меньше 1,6 МПа, а в частном доме в системе отопления пола давление не превышает 0,2-0,3 МПа, поэтому при покупке любой клапан по номинальному давлению подходит для частного дома.
4. Пропускную способность.

Из каких материалов изготавливают

Трехходовые смешивающие клапаны изготавливают из следующих материалов:

• Латунь. Сплав меди с добавлением цинка не подвержен коррозии, латунная арматура прочна, долговечна. Иногда латунные изделия покрывают хромом или никелем – в эстетических целях, так как металл темнеет со временем. Это самый распространенный материал для регулирующих устройств отопления в жилых домах.

• Бронза. Также сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием. По качеству не уступает латуни, но встречается редко.

• Нержавеющая сталь. Отличный материал для регулирующей арматуры. Ее долговечность, стойкость к коррозии и прочность выше, чем у латуни. Но нержавейка дороже, и использовать такие регуляторы в частном доме не имеет смысла.

Для регулирующих трехходовых клапанов используют также титан, углеродистую сталь с защитным покрытием, но это скорее варианты для промышленности. Керамику не применяют, она не выдерживает бесконечных срабатываний. Изредка встречаются дешевые изделия из силумина – сплава алюминия и кремния. По качеству изделия из силумина не выдерживают никакой критики – они очень быстро выходят из строя.

Практически всегда для монтажа систем теплого пола в частном доме используют латунные трехходовые вентили.

Принцип работы и устройство

Для регулирования степени нагрева теплоносителя в системе теплого пола применяется смесительный трехходовой клапан, имеющий один выход и два входа. Принцип действия: в устройство поступают два потока – горячая и холодная вода – и автоматически смешиваются в определенной пропорции.

Пропорция определяется настройкой терморегулятора. Клапан не меняет давление в трубопроводе (кроме незначительных потерь при прохождении воды через арматуру). Бывают модели с электроприводом – они позволяют очень точно регулировать температуру теплоносителя.

Конструкция клапана включает в себя корпус, регулирующие элементы (золотники), соединенные со штоком, термоголовку, управляющую штоком и через его движение золотниками. В корпусе имеются седла с уплотнителями. При повороте штока жестко связанные с ним золотники приоткрывают или перекрывают потоки холодной или горячей воды, меняя температуру воды на выходе из вентиля.

Шток поворачивает термоголовка, которая срабатывает при повышении и понижении температуры выходящего теплоносителя. Устройства с электроприводом срабатывают от автоматики: она включается, если поступает команда от датчиков температуры.

Существуют трехходовые клапаны, в основу конструкции которых взят шаровой кран. Регулирующий орган здесь имеет форму шара или сектора с отверстием сложной формы. Шток в таких приводах вращается.

Преимущества и недостатки

Преимущества трехходовых смешивающих клапанов:

• Простая конструкция.
• Стабильное регулирование.
• Надежность.
• Герметичность.
• Достаточная точность регулировки (максимум точности – до 1°С).
• Долговечность.
• Относительно компактные габариты.

Самое большое достоинство применения трехходовых клапанов – трубопроводы и соответственно стяжка и покрытие пола не перегреваются, что предотвращает преждевременный выход из строя стяжки и покрытия.

Недостатки:

• Гидравлическое сопротивление трехходовых конструкций выше, чем у обычного двухходового вентиля.
• Конструкция корпуса и золотника допускает наличие застойных зон – периодически придется демонтировать устройство и очищать от окалины, мусора, органических примесей.
• Недостаточная точность регулировки температуры в помещении. Регулировочный клапан достаточно точно регулирует только температуру выходящего теплоносителя, а температуру обогреваемого помещения – приблизительно.

Чтобы обеспечить комфортный уровень отопления, придется подбирать соотношение температуры выходящего потока и температуры в помещении «методом тыка». К сожалению, трубопроводы теплого пола намного больше радиатора, и точность регулировки обеспечить невозможно. Еще больше усложняет ситуацию инерционность теплого пола – 100-миллиметровая цементная стяжка прогревается очень медленно.

Но если стоически относиться к медленному нагреву или охлаждению помещения, то клапан с механической регулировкой вполне подходит для применения в системе отопления частного дома или квартиры.

Намного больший комфорт обеспечивают клапаны с электрическим приводом, управляемые системой «умный дом» с датчиками температуры в каждой комнате. Но такие устройства очень дороги.

Виды

Трехходовые клапаны подразделяются по принципу действия. Бывают разделительные и смесительные клапаны. В системах теплого пола (и в радиаторах) применяются смесительные устройства, регулирующие температуру выходящего теплоносителя путем смешивания холодной и горячей воды.

По способу приведения в действие трехходовые устройства бывают:

1. Ручные. Встречаются очень редко, стоят недорого. Удобны, если теплые полы смонтированы в 1-2 комнатах – например, ванной и детской.
2. Автоматические.

В ручных положение штока и регулировка температуры выходящей воды регулируется вручную рукояткой. В автоматических движением штока управляет либо термоголовка, либо электропривод, управляемый автоматикой с термодатчиками.

Автоматические клапаны бывают:

• Самый простой вид – с термостатической головкой. Срабатывают при увеличении температуры (реагируют на повышение давления). Такие устройства используют для радиаторов. Жидкость в приводе при увеличении температуры расширяется и приводит в действие шток.
• С термостатической головкой и выносным датчиком.
• С электроприводом. Шток приводится в движение при помощи электродвигателя. Двигатель управляется контроллером, на который поступают сигналы с температурных датчиков. Привод может управлять клапаном с помощью соленоида (магнита) или механической передачи (сервопривода).
• На производстве в системах с большими давлениями и диаметрами используются пневматические или гидроприводы.

Виды клапанов приведены на фото:

Маркировка клапанов

Трехходовые клапаны маркируются буквами и цифрами:

• Название фирмы.
• Серия и номер модели (например, VTA 321).
• Условный диаметр в мм (DN 20).
• Температурный режим, например 20-45С – режим от 20 до 45 °С.
• Пропускная способность в м³ – KVS 1,6 – 1,6 м³/час.

Пример маркировки клапана фирмы ESBE выглядит следующим образом:

ESBE VTA 321 DN 20 20-45C, kvs 1,6

Типоразмеры: ½», ¾», 1″, 1¼» и так далее либо в мм – 15, 20, 25 мм и т.д.

Срок службы

Срок службы в первую очередь зависит от качества самого клапана, во вторую – от числа срабатываний. Можно рассчитывать на то, что клапан прослужит 10 лет и больше. Чаще выходят из строя термоголовки и электроприводы.

Как выбирать

Устройство теплого пола даже в частном доме – достаточно сложная инженерная система с неоднозначным результатом. При некачественной регулировке вся выгода может исчезнуть, поэтому нельзя экономить на коллекторном узле и регулировочной арматуре. Хорошие трехходовые клапаны недешевы, на рынке или в интернете велика вероятность приобрести некачественную продукцию.

Для системы теплого пола лучше покупать оборудование в гипермаркете или специализированном магазине. Сертификат должен быть обязательно! Или паспорт с «мокрой» печатью и заполненной гарантией. Чек нужно сохранить.

Обычно покупают изделия из латуни. Клапаны из нержавеющей стали стоят дороже и реже продаются. Силумин не стоит даже рассматривать – изделия из него плохо переносят постоянные открытия-закрытия, а регулировочная арматура стоит немало.

При покупке в магазине необходимо осмотреть клапан – чтобы не было сколов, трещин, замятий. Нужно постараться заглянуть внутрь клапана – на латунных изделиях без покрытия внутренняя часть должна быть золотистой (а не бело-серебристой, как у силумина). Можно сориентироваться по весу. Силуминовые изделия весят намного меньше латунных – плотность латуни примерно в три раза больше, чем у силумина.

Популярные производители

На первом месте по качеству – продукция шведской фирмы ESBE. Фирма более ста лет выпускает трубную арматуру различного назначения. Второе место занимает американская компания Honeywell. Распространена арматура фирм HEIMEIER, HERZ, Navien, Danfoss, Mut, Oventrop, Siemens. Стоимость этих изделий опережает качество. Более приемлемая цена у продукции совместного итальянско-российского производителя Valtec.

Примерная цена

Таблица выше это цены на Трехходовой клапан с термоголовкой. Чтобы узнать, сколько стоит оборудование в вашем регионе, лучше обратиться в ближайший строительный гипермаркет. Примерные цены на трехходовой клапан с электроприводом:

Правила монтажа и эксплуатации

Монтаж трехходового клапана в систему теплого пола частного дома не слишком сложен, его вполне можно выполнить своими руками. Необходимо точно придерживаться инструкции, она прилагается производителем к каждому изделию.

На всех вводах-выводах трехходового клапана выбиты буквы:

1. А – подача основного теплоносителя (горячей воды). Обычно этот участок находится на одной оси с выходным патрубком.
2. С – второй ввод в вентиль. Обычно располагается перпендикулярно оси движения теплоносителя.
3. АВ – выход. Находится на одной оси с основным вводом.

При монтаже оборудования следует предусмотреть возможность демонтажа и осмотра – к клапану должен быть свободный доступ.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа трехходового клапана понадобится:

• Два разводных гаечных ключа.
• Накидные гайки-американки, укомплектованные прокладками.
• Возможно, лента ФУМ.

Ход работ

Клапан в систему устанавливают при помощи накидных гаек-американок. Перед установкой очищают торцы труб (точнее, фитинги на торцах труб) от грязи, заусенец, песка, пыли. То же проделывают с патрубками клапана. Проверяют наличие прокладок в гайках. Накручивают гайки на патрубки и слегка затягивают. При этом одним гаечным ключом закручивают гайку, вторым придерживают вентиль. Перед клапаном необходимо подсоединить механический фильтр.

Важно правильно расположить вентиль: ко вводу А подсоединяют трубопровод горячей воды; В – байпас от обратки; АВ – коллектор, к которому подходят трубопроводы отопления.

При установке привод не должен находиться над клапаном.

Видео по монтажу

На видео можно увидеть все тонкости правильной установки трехходового клапана для теплого пола.

Особенности эксплуатации

Перед клапаном следует в обязательном порядке установить фильтр.

Ошибкой будет установка клапана с термоголовкой в систему, регулирующую теплый пол в нескольких комнатах или расположенную в другом помещении (и в плотно закрытом распределительном шкафу). Необходимо устанавливать оборудование с выносными датчиками, расположенными в отапливаемой комнате.

Частые ошибки и проблемы при установке

Самая существенная ошибка при установке трехходового регулировочного клапана – неверно подсоединить трубопроводы с входящим и выходящим теплоносителем (например, когда к патрубку для ввода присоединяют трубу для подачи теплоносителя в отопительный контур). Необходимо быть внимательным при установке оборудования. На патрубках буквами указано назначение каждого отвода, при неправильном подсоединении трехходовой клапан работать не будет.

Необходимо точно соблюдать рекомендации производителя по длине прямых участков до и после вентиля, иначе работа регулятора будет нарушаться, а гарантия на такое оборудование не распространяется.

Советы специалистов

Перед выбором регулирующего оборудования необходимо определиться, какую площадь требуется обогреть. Если будет отапливаться ванная, часть пола спальни или детской комнаты, нет необходимости приобретать арматуру с термоголовкой – проще использовать трехходовой вентиль с ручным управлением, чем устанавливать полноценный дорогой смесительный узел.

Стоимость смесительно-распределительного узла с запорной и регулирующей арматурой, коллектором, манометром, краником Маевского превышает стоимость всех трубопроводов (если они выполнены из полимера, а не из дорогой меди).

Если система теплого пола включает несколько помещений, то необходимо перед монтажом заказать проект у квалифицированного инженера-сантехника – в нем будут указаны характеристики клапана. При большой площади теплых полов и большом количестве комнат понадобится один или несколько смесительных узлов.

Схема подключения каждого узла включает в себя коллектор – распределительную гребенку, к которой присоединены трубопроводы отопления. Перед коллектором устанавливается трехходовой смесительный вентиль и насос. Клапан может быть с термоголовкой или с датчиками, контроллером и электроприводом.

Заключение

Я прощаюсь с моим уважаемым читателем. Желаю вам использовать полезную информацию, полученную из статьи, на практике при устройстве теплого пола у себя дома. Подписывайтесь на обновления сайта, приводите на сайт друзей, делитесь интересной информацией с друзьями в соцсетях.

Благодаря созданию комфортных условий, водяной теплый пол становится уже привычным. Чаще всего он обустраивается в частных владениях. Для регулирования потоков жидкости необходимо включать в систему трехходовой клапан для теплого пола определенного типа.

Схема узла подмеса для теплого пола

Особенности трехходового клапана

Смешивание потоков жидкости, которое позволяет выполнять термостатический смесительный кран, дает возможность направлять в систему теплого пола потоки со стабильной, нормативно установленной температурой. Производится эта операция автоматически. Для смешивания, происходящего внутри прибора, к горячей воде добавляется уже остывшая жидкость из «обратки».

Описание трехходового клапана

Функционирование происходит в следующей последовательности:

Принцип работы трехходового клапана

• горячая вода поступает к коллектору, входящему в систему теплого пола;
• при проходе термосмесительного клапана происходит определение степени нагрева жидкости;
• если температура воды выше установленной, то открывается проход, куда поступает охлажденная жидкость;
• внутри происходит смешивание двух потоков;
• после достижения нужного значения проход для холодной воды закрывается.

Среди недостатков трехходовых клапанов отмечается возможность появления резких скачков температуры, происходящих во время запуска нагретой воды, что негативно влияет на состояние трубопровода.

Подача и обработка тепла в пол трехходового смесителя

Такой кран, изготавливаемый из латуни, в своей конструкции имеет три хода, обусловливающие применение разных способов смешивания жидкостных потоков, в зависимости от которых выделяются три разновидности трехходовых клапанов.

Габаритные и установочные размеры трехходового клапана

• Клапан с нужной для теплых полов функцией термостата. Такое устройство не только регулирует интенсивность смешиваемых потоков, но и обеспечивает поддержание в системе заданной температуры. Содействует осуществлению данной функции наличие термочувствительного элемента, который, улавливая степень нагрева обоих потоков, входящих в кран, изменяет сечение отверстий.
• Трехходовой термостатический клапан второй разновидности отличается тем, что обеспечивает регулирование интенсивности подачи только горячего потока. В комплектацию входит термоголовка с выносным датчиком.
• Также можно из ассортимента трехходовых моделей подобрать смесительный кран, который автоматически не поддерживает заданную температуру.

Критерии подбора

Подбирая смесительный клапан, целесообразно ориентироваться на несколько показателей.

• Площадь помещения. Для маленьких комнат – ванной, туалетной не всегда рекомендуется приобретать более дорогой термосмесительный клапан, так как достаточно поставить привычный вентиль. Большие помещения при обустройстве теплых водяных полов потребуют наличия смесителей, автоматически регулирующих температуру обогревающей жидкости.

  Трехходовые клапаны Esbe модели VTA320

• Размеры поперечного сечения. Этот показатель обязательно учитывается при подборе термостатического клапана, обеспечивая точное подключение в отопительную систему. Если в ассортименте, предлагаемом в магазине, не нашлось прибора с нужным диаметром, то приобретаются специальные переходники.
• Возможность получения автоматического режима функционирования.
• Пропускная способность. Этот параметр рассчитывается на этапе проектирования теплого пола. Сообразно полученным величинам подбирается смесительный кран, способный выдержать нужную нагрузку.

Характеристики двухходового клапана

Двухходовой кран представляет собой  модернизацию вентиля. Вмонтированный в коллектор, он, работая в автоматическом режиме, поддерживает уровень заданной температуры. В отличие от традиционного вентиля, такая модель ориентирована на пропуск жидкостного потока в одном направлении. При обратной установке весь процесс функционирования теплого пола будет нарушен. Для продления эксплуатационного срока перед клапаном монтируется фильтр для задержки механических примесей.

Термосмесительный узел теплого пола Изготавливается такой термосмесительный кран из латуни, стали, а также чугуна. Включает в себя термостатическую головку с жидкостным датчиком, целевая роль которого включает контроль температуры теплоносителя. При его функционировании прохладная вода, идущая из «обратки», поступает постоянно, в то время как горячий теплоноситель подается только при необходимости.

Схема двухходового клапана

Благодаря подобной схеме, теплый пол не перегревается, следовательно, его эксплуатационный срок удлиняется. Поскольку пропускная способность двухходового клапана сравнительно невысокая, регулирование температуры производится плавно, без скачков. Специалистами рекомендуется применять этот прибор при обустройстве теплых полов на значительной площади, превышающей 200 м².

Схема подключения трехходового клапана

В зависимости от направления потоков, термостатический клапан представлен двумя моделями.

• Т-образная или симметричная схема. При таком подключении вода – горячая и холодная входит через боковые отверстия, а после смешивания жидкость вытекает через центральный ход.
• L-образная или асимметричная схема. В таком случае горячая вода поступает с одного бока, а холодная – снизу. Впоследствии смешанный поток выходит из второго бокового хода.

  Схема подключения трехходового смесительного клапана

Устанавливается смесительный кран, оборудованный терморегулятором, если требуется обеспечить стабильную температуру теплоносителя.

Рассматривая смесительный узел, можно выделить в нем следующие составные части:

• клапан обратный;
• датчик температурный;
• насос циркуляционный;
• смесительный трехходовой клапан.

Схема смесительного узла для теплого пола

Схема подключения включает циркуляционный насос, монтируемый на подачу. Затем устанавливается температурный датчик, необходимый для определения степени нагрева поступающей воды. После этого идет термостатический клапан. На «обратку» монтируется обратный клапан с выходом, который присоединяется к трубе с циркулирующей охлажденной жидкостью, направляемой к смесительному клапану.

При подобной схеме подключения теплоноситель движется по следующему маршруту.

Последовательный тип подключения

• Закачивание горячей воды при помощи циркуляционного насоса в систему оборудуемого теплого пола. Температура теплоносителя может достигать 80°С.
• Смешивание с холодной водой при прохождении трехходового клапана. В результате достигается нужная температура.
• Распределение теплоносителя по трубам теплого пола.
• Возвращение остывшей воды в «обратку», откуда она забирается в трехходовой клапан для последующего смешивания с горячей жидкостью.

При подобном подключении регулирование степени нагрева поступающей в водяной контур воды осуществляет температурный датчик. Есть и другие способы управления. Самый неэффективный – это ручной метод, когда требуется изменять поступление потоков поворотом рукоятки. Есть вариант управления при помощи сервопривода, команды на который поступают от контроллера сообразно сигналам, поступающим от датчиков.

Схема узлов на основе трехходового смесительного и термостатического клапанов для теплых полов

Видео: Тёплый пол своими руками: нужен ли трёхходовой кран

Трехходовой клапан для теплого пола необходим для правильного температурного режима. Вода, поступающая в контуры, не должна быть больше 40-45 градусов. Для этого применяется коллектор или смесительный кран. Последний агрегат может иметь разный принцип работы и регулирования. От этого будет зависеть функционал, возможность автоматизации и стоимость изделия.

Содержание

Основной принцип регулирования

Задача, которую выполняет трехходовой клапан теплого пола – смешивать остывшую воду обратки с горячей, поступающей из нагревательного котла. Внешне принцип работы всех представленных на рынке устройств един:

• котел подключается к одному из входов изделия;
• обратка подсоединяется к другому;
• трехходовой смесительный клапан для теплого пола подключается выходом к коллекторной гребенке.

Определить, куда присоединяются те или иные точки системы отопления, можно по схеме, нанесенной непосредственно на корпусе смесительного узла.

Важно! На рынке встречаются клапаны с двумя основными методиками включения в циркуляционную структуру. Первый называется Т-образным, у него выход направлен вниз, а подвод горячей воды и обратки осуществляется с боков. Второй тип включения – L-образный, в этом случае котел подключается сбоку, обратка снизу, а выход – с третьей точки на боку узла. При покупке того или иного изделия нужно следить, чтобы оно удобно вписывалось в обвязку трубной сети.

Простое решение

Главная характеристика, которая описывает блок смешивания для теплых полов – пропускная способность. Чтобы достигать заметной эффективности регулировки, проход воды и падение температуры между подачей и обраткой должны быть значительными. Это имеет место в больших домах. При малой площади отопления применение сложного, автоматизированного трехходового узла не показывает заметного эффекта.

Для того, чтобы регулировать микроклимат при небольших длинах контуров теплого пола, можно применять трехходовой кран для подмешивания. Это устройство работает по такому же принципу, что и термозависимый блок. Но регулировка количества поступающей горячей воды и обратки – осуществляется вручную. В квартире не отличающийся сложностью блок, имеющий низкую стоимость – весьма эффективен.

К достоинству простого трехходового крана относится его надежность. Здесь нет ни биметаллических термочувствительных деталей, ни других компонентов, способных изменять свои характеристики со временем и требовать замены. Трехходовые краны заменяются целиком, если их регулирующий элемент из-за засора или времени эксплуатации перестал выполнять свою основную задачу.

Изделия с одноканальной регулировкой

Если рассматривать полную механику работы трехходового клапана, становится понятно, что он должен регулировать два входа, образуя результирующий поток воды с требуемыми параметрами на выходе. На практике рынок предлагает упрощенную структуру управления. Для регулировки теплого пола можно применить термостатический трехходовой клапан.

Читайте также:  Теплые полы электрические: виды, достоинства, монтаж

Работает такой блок следующим образом:

• для поступления охлажденной воды из обратки нет никаких преград, кроме диаметра отверстия в узле подмешивания;
• нагретая котлом вода регулируется, в зависимости от температуры результирующего потока поступление горячего теплоносителя понижается и повышается;
• балансировка давления производится показателями пропускной способности выхода на коллектор.

Большинство продавцов умалчивают, что у них в продаже – именно термостатические трехходовые клапана. Из-за этого у многих пользователей возникают неожиданности в системе отопления, например, несоответствие выходной температуры установленным параметрам регулировки.

Работа термостатического трехходового клапана зависит от показателей давления на выходе котла и создаваемого циркуляционным насосом. Они должны быть примерно равны, тогда блок подмеса будет выдавать параметры, соответствующие установленным регулировкам. Часто котел создает большее давление в системе. И тогда результирующий поток при установке на регуляторе температуры в 25 градусов может иметь показатель в 30 и больше. Причина – обратка поступает в зону смешивания в недостаточном количестве, поскольку подается с недостаточным давлением.

Полнофункциональный клапан

Дорогой полнофункциональный клапан имеет смысл устанавливать в системе отопления, рассчитанной на большую площадь. Тогда для эффективной работы системы будет достаточно и объема проходящей воды, и падения температуры за время прохода жидкости по контурам комнаты.

При этом нет никаких неожиданностей в работе узла подмешивания. Вода на выходе имеет указанную регулятором температуру, расходомеры действуют точно, микроклимат в комнатах может регулироваться плавно и предсказуемо.

Полнофункциональные устройства обязательно оснащаются узлами автоматизированного управления, поскольку механические (улитки, биметаллические пластины) не отличаются надежностью и требуют создания сложной схемы.

Особенности выбора смешивающих узлов

Обвязка котла и других компонентов системы отопления всегда производится стандартизированными трубами. При этом каждый разработчик старается использовать резьбовые соединения одного типоразмера по всей структуре труб. Здесь может проявиться особенность конструкции трехходового клапана, которая способна не позволить системе работать эффективно и надежно.

Читайте также:  Теплый пол водяной монтажные схемы в квартире

Несмотря на то, что диаметр присоединения смешивающего узла по резьбе может быть достаточно значительным, это не говорит о реальной пропускной способности. Проблема в том, что внутренний диаметр отверстий, которые перекрываются регулирующей головкой или шаром, может быть от 4 и выше раз меньше соединительной трубы. Поэтому в магазине обязательно нужно рассматривать техническую документацию.

Ключевой параметр, который должен учитываться при выборе того или иного изделия – пропускная способность. Квалифицированные разработчики системы отопления способны предоставить такую цифру для ориентирования. Но если все делалось “на глаз”, ориентироваться нужно на показатели нагревательного котла. Количество воды, которое он способен производить за час или минуту, должно сравниваться с пропускной способностью клапана.

Недостатки смесительных узлов

Кроме уже упомянутой неожиданности с низкой пропускной способностью узла смешивания, у трехходового клапана есть еще несколько особенностей и потенциальных опасностей использования. Во-первых, гидравлическое сопротивление, которое создает изделие в системе теплого пола – весьма велико. Это стоит учитывать, если планируется создавать разветвленную сеть с несколькими коллекторами, циркуляционными насосами и узлами смешивания.

Вторая опасность, заключенная в работе трехходового клапана – возможность резкого поступления большого количества горячей воды в контуры отопления. Это может привести к завоздушиванию, вызвать аварии в виде протечек из-за резкого броска давления. Такая ситуация не является типичной. Но может возникать на стадии первичной регулировки и запуска системы, поэтому такие работы стоит поручать специалистам.

Немного об автоматизации

Автоматические системы регулирования доступны для большинства клапанов. Если узел не оснащен собственной головкой, можно приобрести отдельный сервопривод. В условиях квартиры или частного дома эффективно работают узлы с простой механической системой регулирования. Они компактны, имеют приемлемую цену и в режиме редких случаев регулирования – могут работать долгие годы.

Читайте также:  Причины почему не греет теплый пол

Для получения полностью автономной и не требующей вмешательства системы понадобится управляемая структура, работающая на основе показаний температурных датчиков в комнатах. Она может работать, управляя только блоком подмеса или – осуществляя изменение настроек расходомеров. Для организации сложных и надежных систем рационально приобретать узлы подмешивания, уже оснащенные сервоприводами.

В блоках подмеса с автоматическим управлением применяются электрические и пневматические структуры регулировки. Первые отличаются большей популярностью у потребителей, поскольку относительно дешевы и просто подключаются. Но они не отличаются высокой надежностью, поскольку зависят от параметров входящего энергопитания и могут требовать обслуживания. Пневматические приводы – дорогие, требуют сложного подключения. С обратной стороны – проблем у таких узлов не бывает долгими годами.

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:

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.

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.

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:

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:

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.

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 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).

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).

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.

Гидравлические системы отопления, используемые на сегодняшний день в быту, представляют собой удобный и эффективный вариант обогрева. Несмотря на относительно простой и понятный принцип работы, такие системы отличаются большим набором комплектующих, устройств и механизмов, обеспечивающих функциональность отопительного оборудования. Для теплого пола, который вы планируете оборудовать у себя дома или в квартире, вам не обойтись без специальной запорной арматуры.

Одним из самых распространенных и хорошо знакомых механизмов, используемых в жидкостных напольных отопительных системах, являются смесительные краны и клапаны. Устройства выполняют одну из основных функций, регулировку подачи теплоносителя в системе. Трехходовой кран, используемый для теплого пола, играет в этом плане ключевую роль. Без него трудно представить нормальную работу теплых водяных полов, особенно когда речь идет о полноценной домашней системе отопления. Используемые на практике водяные полы могут иметь простую и сложную конструкцию. Простая схема отопления обычно оснащается механическими смесительными устройствами с ручным приводом. Рассмотрим детальнее, что собой представляет трехходовой кран, принцип действия этого устройства и особенности конструкции.

Сфера использования крана

Если для вас непринципиальным является, какая система отопления будет оборудована в вашем доме, старайтесь использовать самые простые, надежные и проверенные механизмы и комплектующие. Трехходовой кран, с момент своего появления, стал одним из самых распространенных видом запорной арматуры. Устройство сконструировано таким образом, что бы путем простых и несложных механических манипуляций осуществлять регулировку водяных поток.

Важно! Следует понимать, что теплые полы – это низкотемпературная отопительная система. Максимально допустимые параметры температуры нагрева для работы 35-55С. Источники нагрева нагревают воду до 75-95С. Установка трехходового крана обеспечивает смешение горячей и холодной воды, для последующей подачи подготовленной воды в водяной контур теплых полов.

Установив в системе трубопроводов такой вентиль, вы получаете возможность путем переключения самостоятельно распределять направление и интенсивность потоков теплоносителя, смешивая холодную воду с горячим поток. Название кран получил благодаря принципу действия. Основную работу устройство выполняет, имея три точки переключения, объединяя два водяных поток в третий. По внешнему виду кран представляет собой обычный тройник, оснащенный внутри запорным или регулирующим механизмом.  Располагает устройство перед смесительным узлом, на месте подключения байпаса к основной, подающей трубе.

Обычно трехходовой кран применяется в системе теплых полов для повышения эффективности работы отопительного контура. Работа прибора обеспечивает, как было сказано ранее, смешивание воды разной температуры в единый поток. Такая регулировка создает необходимый температурный режим в отапливаемом помещении и дает существенную экономию энергоресурсов при работе нагревательных приборов.

Особенности конструкции и принцип работы крана

Необходимость смешивания  и распределения водяных поток на первый взгляд, проста и понятна. Однако далеко не всем понятно, каким образом можно добиться желаемого эффекта. Для этого рассмотрим принцип работы трехходового вентиля и его конструкцию. Для лучшего представления, рассмотрим внутреннее устройство крана в разных режимах работы.

На следующих рисунках-схемах показано поэтапное переключение крана:

• Положение первое: кран перекрывает второй патрубок, подается основной поток из третьего патрубка в направлении первого патрубка. В системе циркулирует холодная вода.
• Положение второе: перекрывается третий поток (обычно байпас) и основной поток горячей воды следует из второго патрубка по направлению к первому.
• Третье положение: подвижная заслонка устанавливается в срединное положение между вторым и третьим патрубком. В этом положении смешивается холодная вода из третьего патрубка с горячей водой, подающейся из второго. Далее поток направляется в первый патрубок.

Благодаря рисункам становится понятным принцип действия вентиля, каким образом вода проходит через устройство и как осуществляется подмес холодной воды к горячей жидкости.

Решить технологическую проблему поможет смесительный кран – трехходовой. Встроенный в трубопровод прибор создаст технологические возможности для подмеса прохладной воды, поступающей в обратном направлении из водяного контура с основным потоком горячей воды. Как это делается?

Подобным образом осуществляется регулировка температуры теплоносителя, расходуемого для работы нескольких водяных контуров.

Работая по такой схеме, трехходовой кран имеет соответствующую конструкцию. Изделие изготавливается обычно из прочных металлических сплавов, из латуни или из бронзы. Основной корпус представляет собой цельнолитую конструкцию с тремя входными отверстиями.  Два патрубка обеспечивают подачу холодной и горячей воды, а вот третий, выходной патрубок используется для подачи рабочей жидкости для отопительных контуров.

Запорный механизм в кране может быть трех типов:

• конусный;
• цилиндрический;
• шаровой.

Регулировку интенсивности потока и направления осуществляет шток, деталь механизма, двигающаяся в вертикальном положении и приводящий в движение запорный элемент. В большинстве моделей, в частности в тех, устройство которых показано на рисунках, используется шаровая заслонка, вращающаяся вокруг своей оси. Реже используются цилиндрические и конусные заслонки.

На заметку: шаровые заслонки обеспечивают максимально герметичное перекрытие патрубков, в отличие от штока, который занимается только перераспределением потоков. Лучшим вариантом станет использование моделей кранов, обладающих сразу двумя функциями: запорной и распределительной.

С точки зрения технологичности, оба типа, запорный и распределительный кран способны выполнять и смешивание, и распределение потоков. На практике оказывается, что запорный трехходовой кран труднее справляется с режимом смешивания. Такие изделия обычно оснащаются шаровыми или цилиндрическими заслонками. В случае с регулировочными (распределительными) кранами ситуация иная. Шток двигается при ручном управлении или может управляться термоголовкой в автоматическом режиме (в случае с трехходовым клапаном).Такие краны гораздо надежнее, так как при значительном скачке давления в трубопроводе, шток способен выдержать гидравлический удар.

Покупая трехходовой кран, следует обратить внимание технические параметры устройств:

• материал изготовления;
• номинальное рабочее давление PN в диапазоне 10-16 кгс/см²;
• условный проход 15-40 мм.

Важно! При неправильной эксплуатации крана, механизм может заклинить. Не стоит приобретать дешевые устройства. Быстрое изнашивание подвижных элементов конструкции приведет к потере герметичности узла. Современные порошковые сплавы, используемые для изготовления сантехнических узлов, слабо противостоят коррозии и могут не выдержать гидравлического удара.

Распределительные краны устанавливаются для обвязки систем отопления, использующие нагревательные котлы в комплекте с накопительными бойлерами. Внешне оба типа, и смесительный и распределительный краны одинаковы. Единственная разница – режим работы. Это может быть гидравлический режим переменный или постоянный.

Трехходовой перепускной вентиль с постоянным режимом используют в быту, когда имеется циркулирующий теплоноситель постоянного объема. Переменный гидравлический режим подходит для систем отопления, где подмес осуществляется в зависимости от объема используемого теплоносителя.

Монтаж трехходового крана

Изделия устанавливаются на основной, подающей трубе перед циркулирующим насосом и смесительным узлов. Крепится литая конструкция крана с помощью муфт, фланцев или посредством сварки (при использовании металлического трубопровода).

В системе отопления обычно используются приспособления следующих типов:

• Г, Т и S – образные, в зависимости от формы поворота;
• по способу посадки затворного механизма – краны сальниковые или натяжные;
• по типу проточной части краны бывают пробно-пропускные и полнопроходные.

Работа устройства может контролироваться ручным способом. Как правило, такой способ управления является самым дешевым и распространенным. Эксплуатация трехходового крана в данном случае схожа с работой шарового вентиля. Приборы, оснащенные термоголовкой и электроприводом, монтируются в системы отопления, рассчитанные на обогрев больших площадей и предполагающие постоянную эксплуатацию. Речь идет уже о технологическом усовершенствовании обычного вентиля в более технологичное устройство – трехходовой клапан.

Распространенным  считается модель кранов, оснащенных пневмоприводом. Этот тип устройства безопасен в отличие от электромеханического прибора.

Отличия трехходового крана от трехходового клапана

Приступая к монтажу теплого пола, мало кто из нас ощущает разницу между трехходовым краном и клапаном аналогичной конструкции. Если вы хотите оборудовать простую и достаточно дешевую отопительную систему, отдайте предпочтение обычному вентилю. Если наоборот, вы задумали масштабную конструкцию, полноценный обогрев жилых помещений за счет теплых полов, лучше отдать предпочтение трехходовому клапану. Существенной разницы между двумя приборами нет. Отличие только в вариантах управления. Трехходовой кран управляется вручную, тогда как клапан, более сложный с технической стороны прибор, рассчитан на автоматическую работу.

Перемена положения затворной заслонки в автоматизированном приборе осуществляется за счет работы электромеханического устройства. Работая с ручными вентилями, вы осуществляете регулировку потоков по наитию, самостоятельно определяя: холодно в помещении или тепло, увеличивая или уменьшая интенсивность потока горячей воды в петлях водяного пола.

Трехходовой клапан взаимодействует с термостатом, который контролирует температурный режим в помещении. На превышение или уменьшение заданных температурных параметров, реагирует термоголовка прибора, приводящая в действие затворный шток. За счет установки в системе отопления «теплые полы» трехходовых клапанов удается не только добиться необходимого температурного режима, но и оптимизировать работу всех отопительных контуров.

По принципу действия клапана обычно бывают смесительные и распределительные.

Заключение

При монтаже теплых полов вам никак не обойтись без использования трехходового крана. Отдать предпочтение механическому изделию или поставить на трубопровод автоматизированный прибор, трехходовой клапан, решать вам.

При монтаже смесительного узла и непосредственно распределительных кранов лучше использовать опыт и знания специалистов. Ошибки, допущенные во время установки, могут стать причиной нарушения циркуляции теплоносителя в системе и в дальнейшем стать причиной механического повреждения трубопровода теплых полов. Несмотря на то, что конструкция перепускных вентилей проверена временем, при эксплуатации изделий следует соблюдать правила и инструкции, продлевая срок годности приборов.

</ul>

</ul>

</ul></ul>Используемые источники:

• https://vseotrube.ru/otoplenie/trehhodovoj-klapan-dlya-teplogo-pola
• https://kaminyn.ru/tyoplyiy-pol/vodnyiy/vidyi-klapanov-teplogo-pola.html
• https://delaypol.com/teplyj-pol/trehhodovoj-klapan-dlya-teplogo-pola.html
• https://otivent.com/trexxodovoj-klapan-v-sisteme-otopleniya
• https://znatoktepla.ru/teplyj-pol/kran-trehhodovoj-dlya-teplogo-pola.html