Виды трехходовых клапанов для котлов — критерии выбора и как поменять

Трехходовой клапан – устройство, широко применяемое в самых различных конструкциях бытовых и промышленных аппаратов. Соответственно, такого же рода устройство применяется в составе бытового газового оборудования. Наряду с различными неисправностями бытовых газовых котлов пользователи нередко встречаются с поломкой трехходового клапана. Согласитесь, неплохо бы выяснить, по какой причине выходит из строя это устройство и попытаться починить его своими силами.

Между тем установить потерю работоспособности устройства «с первого взгляда» удается далеко не всегда даже профессиональным механикам. Для этого требуется соответствующая проверка. Поэтому в рамках нашей статьи рассмотрим, как проверить трехходовой клапан в газовом котле, когда есть подозрения на неисправность этого механизма. Также поговорим о разновидностях устройства и его функциональных возможностях.

Кратко о механизме трехходового клапана

Устройство трехходового клапана бытового газового котла и другого газового оборудования является достаточно простым, несмотря на сложную, на первый взгляд, форму. Следует отметить, у каждого производителя конструктивное исполнение клапанов существенно отличается, но принцип действия фактически остаётся неизменным.

Традиционно корпус прибора изготавливают из бронзы. Рабочие элементы, например, шток, пружины – выполняются из стали. Мембрана обычно изготовлена из резины Для уплотнения штока используется двойной кольцевой элемент. Соединительные детали (штуцеры) могут иметь исполнение под резьбу или пайку, в зависимости от модели трехходового клапана.

Один из широко распространенных вариантов исполнения трехходового клапана: 1, 2 – угловой проходной транспортный канал; 1, 3 – прямой проходной транспортный канал; 4 – головка привода; A – транспорт потоков в режиме отопления; B – транспорт потоков в режиме ГВС

Обычно совместно с прибором используется электромеханический привод. Благодаря его работе осуществляется двухточечное регулирование.

Так, привод у трехходового клапана может быть ручным, электромеханическим (термостатический, с термоголовкой), электрическим, гидравлическим.

Принцип работы трехходового клапана для схемы газового котла, примерно, следующий: когда устройство находится в режиме нормально открытого транспорта, прямой проходной транспортный канал, соответственно, открыт. Угловой проходной канал остаётся закрытым.

Иное состояние механизма обеспечивает открывание углового транспортного канала и блокировку прямого транспортного канала, соответственно. Также возможны промежуточные положения штока и заслонки трехходового клапана.

Подробнее об устройстве и принципе работы трехходового клапана мы говорили в следующем материале.

Функциональное применение устройства

Если рассматривать механизм коммутации потоков с точки зрения возможной функциональности, следует отметить различие устройств по принципу действия:

1. Разделительный.
2. Переключающий.
3. Смесительный.

Разделительный принцип работы предполагает деление потока, направляя его в два контура.

Переключающей функцией предусматривается организация переключения между приборами, потребляющими тепловую энергию. Например, переключение между контуром ГВС и отопления двухконтурного газового котла.

Переключающий функционал клапана (классическая схема): П – первичный контур; В – вторичный контур; 1, 2 – прямой транспортный канал; 3, 2 – угловой транспортный канал

Переключающий функционал позволяет организовать эффективное переключение между различными приборами, генерирующими тепловую энергию:

• водяными нагревателями;
• тепловыми насосами;
• солнечными батареями и т.д.

Другая функция трехходового клапана для бытового газового котла – смесительная. Она позволяет организовать регулируемое смешивание потоков рабочей жидкости (подмешивание обратки в нагретый теплоноситель).

Для этого достаточно установить трехходовой клапан на обратной трубе отопительной системы.

Смесительный функционал клапана (классическая схема): П – первичный контур; В – вторичный контур; 2, 1 – прямой транспортный канал; 2, 3 – угловой транспортный канал

Теперь, после краткого ознакомления с конструктивными деталями прибора, можно рассмотреть особенности проверки работы трехходового клапана, установленного в схеме газового котла.

Как выполняется проверка трехходового клапана?

Нарушение работы прибора сказывается на эксплуатации газового котла в целом. К примеру, если подача теплоносителя недостаточна, газовый котел может попросту отключиться из-за перегрева. Или же, неисправность трехходового клапана может сопровождаться отсутствием должной температуры нагрева теплоносителя в системе отопления.

В любом случае, устройство требуется проверить на работоспособность. При этом для исполнения диагностических мероприятий, регулирующий прибор газового котла, как правило, приходится демонтировать. Демонтаж относительно несложен, поэтому такая работа вполне может выполняться своими силами.

Шаг #1 — проверка привода клапана

Далее рассмотрим пошагово процесс проверки, начав с проверки привода. Рассмотрим особенности диагностики клапанов с различным типом привода.

Диагностика электропривода трехходового клапана

Шток клапана традиционно управляется электроприводом. Поэтому целостность, наличие питания, и работоспособность электропривода следует проверить в первую очередь.

Целостность внешней части проверяется визуально путем внимательного осмотра, а наличие питания и целостность внутреннего механизма — соответствующими приборами.

Диагностика приводной части трехходового клапана газового котла при помощи широко распространенного электрического прибора – тестера

Привод и все элементы этой части конструкции обычно диагностируются электрическим тестером. Этим прибором можно проверить как целостность цепей, так и наличие питающего напряжения. Исправный привод при подаче/отключении питающего напряжения должен демонстрировать рабочий процесс – движение толкателя штока клапана.

Проверку работы электропривода допустимо выполнить непосредственным подключением механизма к сети электрического тока, используя для этого разъём, которым комплектуется привод. Наглядно этот момент осветлен в видеоролике, расположенном в конце статьи.

Проверка термостатической головки

Если конструкция трехходового клапана не предусматривает наличия электропривода, но управляется термостатической головкой, нужно проверить эту часть системы путём приложения температурного воздействия непосредственно к баллону датчика.

Термостатическая головка, дополненная температурным баллоном. На некоторых моделях газовых котлов конструкции трехходовых клапанов оснащаются таким типом привода

Например, можно нагреть баллон термостатической головки с помощью электрического фена.

Исправная термоголовка должна реагировать на изменения температуры и толкать/вытягивать шток клапана аналогично тому, как эту работу выполняет электропривод.

Проверка устройства с гидравлическим приводом

Если в системе газового котла используется клапан, регулирующий потоки и действующий по принципу гидравлического управления штоком, диагностику работоспособности такого устройства непосредственно в системе котла проводить достаточно сложно.

Конструкция разделительного устройства газового бытового котла, наделённого гидравлическим приводом управляющего штока. Этот вид прибора довольно широко распространен

Обычно такого рода конструкция подлежит демонтажу и разборке, с последующей проверкой целостности:

• пружины;
• уплотнений;
• мембраны;
• колец.

Подозрения на неработоспособность трехходового клапана, в данном случае, можно подтвердить запуском газового котла в тестовом режиме. Если при этом отмечается нарушение теплового распределения по рабочим контурам системы, на 90% клапан работает некорректно.

Шаг #2 — проверка механизма распределения потоков

Механизм устройства по мере эксплуатации способен изнашиваться. К тому же при транспортировке теплоносителя характерным является скопление в системе различного мусора, отложений и т.п.

Всё это способно блокировать работу устройства. Поэтому в первую очередь требуется провести визуально проверку всех доступных деталей.

Детали трехходового клапана одной из выпускаемых конструкций, которые подлежат проверке в случае подозрений на неисправность регулирующего устройства

Далее выполняется проверка нормальности хода штока мембраны. Как правило, будучи в рабочем состоянии, шток движется плавно, с некоторым натягом. Корректность хода можно проверить, воздействуя с небольшим усилием на концевую часть штока (выход под привод), выходящую через отверстие капсулы корпуса клапана.

Если не отмечается факторов клина хода штока по всей длине и шток самостоятельно возвращается в исходное положение от упорной точки, значит, эта часть распределительного прибора работоспособна.

Наконец, проверяются элементы уплотнений – шаровые или мембранные, в зависимости от конструктивного исполнения. Если на резиновых уплотнительных мембранах дефекты обычно проявляются в виде порывов, то шаровые уплотнения со временем могут деформироваться. Фактор деформации приводит к утрате полноценного уплотнения, соответственно, нарушается алгоритм регулировки потоков прибором.

Выводы и полезное видео по теме

Ниже предоставляется для ознакомления полезный видеоматериал, где демонстрируется разборка устройства, регулирующего тепловые потоки в газовом котле. Причём дана практика разборки своими руками.

Устройство распределения, описываемое видеороликом, оснащается гидравлическим приводом штока. Ознакомление с данной практикой ремонта поможет понять, как проверять приборы аналогичного типа и ремонтировать в случае наличия дефектов.

Таким образом, трехходовой клапан для бытового газового котла может проверяться практически в любой конструкции, независимо от индивидуального исполнения. Главный момент – правильно определить, с каким именно приводом используется распределительное устройство газового котла. Информацию по этому вопросу можно получить из документации на оборудование или же опираясь на примеры демонстрации приводов в этой статье.

У вас есть полезная информация по рассмотренной выше теме и вы хотите поделиться ею с другими пользователями? Пишите свои замечания и комментарии в блоке ниже, добавляйте фото, оставляйте свои рекомендации – форма обратной связи расположена ниже.

Главная / Газовые котлы

Газовый клапан требуется для организации системы подачи топлива на газогорелочное устройство котла. Это позволяет работать ему в экономичном режиме с высокой мощностью, гарантируя безопасную работу и автоматическое управление теплотехническими процессами.

Источник фото: ulyanovsk.santechsystemy.ru

Данное устройство эксплуатируется с повышенной нагрузкой, поскольку работает постоянно в паре с источником тепловой энергии, поэтому его детали и узлы подвержены износу и нуждаются в периодическом ремонте и техобслуживании. Несложный ремонт клапана газового котла можно выполнить самостоятельно в домашних условиях.

Разновидности клапанов в газовом котле

Газовые клапаны (ГК) для котлоагрегатов систематизируются по ряду параметров.

По конструкционному изготовлению:

1. Двухходовые, представляющие конструкцию, с двумя отверстиями — вход и выход. Главное их предназначение — блокирование подачи или запуска транзитной среды в трубах.
2. Трехходовой клапан для газового котла. В данных конструкциях имеются 1 входное и 2 выходных отверстий. Подобная арматура осуществляет запорно-регулирующую и потоконаправляющую роль.
3. Четырехходовые. В этих газовых вентилях наличествуют 4 отверстия: 3 выпускных, одно входящее. По функциональности они идентичны трехходовому клапану. Наличие дополнительного входа, расширяет их область применения для многоконтурных систем теплоснабжения.

Четырехходовой клапан Навьен. Источник фото: ebay.fr

Следующий принцип классифицирования — это вариант управления устройством:

1. С ручной регулировкой. Выполнены в форме простой конструкции, отсечка в них активизируется в момент, когда крутится главное колесо или срабатывает рычажный механизм. Первостепенные отличительные качества подобных вентилей — высочайшая надежность и относительно невысокая стоимость.
2. Электромагнитный клапан для газового котла. Вследствие того, что в устройствах вмонтирован электропривод, они способны действовать автоматически. Механизмы используются в магистральных газопроводах, на теплосетевом оборудовании и промышленных установках.

Устройство клапана

Данные механизмы обязаны отвечать требованиям российского ГОСТа No 32028. Основной конструкционный узел — седло. Это сквозное отверстие, расположенное в средней части корпуса, сквозь которое перемещается рабочая среда и в аналогичном направлении движется закрывающее устройство.

Исходя из конструкционных спецификаций конкретно используемой модификации, затвор способен быть выполненным в форме поршня или в дисковой конфигурации.

Устройство и работа клапана. Источник фото: flurshow.ru

Принцип работы

1. При повороте ручки в состояние «розжиг» пользователь открывает электроклапан, пропуская газообразное топливо к пилотной горелке-запальнику.
2. Нажимают кнопку пьезорзжига, делающего искру, зажигающей фитилек.
3. Удерживают главную ручку — 30 сек, тем самым позволяя термопаре нагреться от огня запального устройства. Термобаллон производит напряжение (ЭДС) 20-50 мВ, которое удерживает электромагнит в раскрытом положении, после чего ручку отпускают.
4. Выставляют основную ручку в необходимую позицию, таким образом, обеспечивая газоподачу на главное горелочное устройство. Газовоздушная смесь возгорается и начинает нагревать теплоноситель системы отопления, через внутренние поверхности нагрева котла.
5. После того, как вода достигнет определенной температуры, срабатывает капиллярный датчик, реле закрывает другой клапан — термостатический.
6. Подвод топлива к горелке прекращается, до тех пор, пока термодатчик датчик не выявит низкую температуру, и тарелка вновь не откроет движение топливу.
7. Все это время запальник будет гореть в дежурном варианте.

За газоподачу в клапане несёт ответственность мембранное устройство, играющее роль регулятора по давлению газа. Когда оно падает ниже нормы, топливный канал запирается и осуществляется аварийное отключение котлоагрегата.

Основания для аварийной остановки горелки котла Протерм:

1. Тухнет горелочное устройство и фитилек, греющий термопару. Генерирование напряжения прерывается, электромагнитный вентиль захлопывает доступ топлива.
2. В случае, если внезапно исчезла тяга в газоходе, расположенный в таком канале датчик, перегревается и прерывает питающую цепь электромагнита. Конечный результат — блокировка топлива.
3. В котлах, оснащенных приборами перегрева, электрическая цепь разрывается после достижения водой температуры 90-95 С.
4. Когда газовая автоматика сработала на аварийное отключение, повторный запуск котла блокируется на 1 минуту, раньше этого срока подача топлива не возобновится.

Что можно отремонтировать без газовщиков

В комплексе системы автоматики котельного оборудования – газовый клапан один из самых ответственных узлов, от которого зависит не только эффективность работу котла, но и безопасность оборудования и условий жизнедеятельности человека. Неправильное функционирование газовых устройств, очень часто приводит к взрывам и пожарам.

Неисправности электромагнитного клапана случаются по причине:

• скачка линии в питании котлоагрегата;
• существования источников блуждающих токов;
• засор клапана-отсекателя инородными элементами;
• наличие конденсата в газопроводе.

Если работа по определению и устранению неисправности газового крана, может привести к газовой утечки во время ремонта или после, крайне важно, обратиться в газовую службу и сервисный центр. Поскольку это может быть связано с утерей права на гарантийное обслуживание.

Тем не менее, существует ряд профилактических операций, которые владелец котла может выполнять самостоятельно, например, настройка газового клапана или его продувка.

Процесс продувки газового клапана:

1. По завершении остановки котлоагрегата, снимают обшивку в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
2. Пользователь должен найти газовый клапан-отсекатель и его разъем, обозначенный красноватым кругом — точка для выпуска воздушной пробки.
3. Запрещено вставлять внутрь отверстия иглу, поскольку можно легко пронзить клапан, после этого потребуется его замена.
4. Перед тем, как проверить засоренность клапана, набирают в шприц воздух, плотно прислоняют носик к отверстию, и впускают воздух. Если действие выполняется без звукового сопровождения, либо противодействия — соединение не обладает нужной плотностью. При точном исполнении процесса пользователь услышит легкое шипение.
5. Проверяют полученный результат, например, включив котел.
6. Если котел загорится, горелка будет работать, то неисправность устранена.
7. Выполняют сборку газового котла своими руками по такой же методике, которая применялась при разборке: фиксируют дисплей, а после — декоративный кожух.

Основные неисправности и способы ремонта

Потеря функциональности ГК ведёт к остановке всего котельного оборудования отопительного оборудования, либо частичной, когда невозможно настроить нужный уровень нагрева в комнате, в связи с частичным открытием мембраны.

Иногда случаются ситуации, которые, наоборот приводят к непрерывной подачи топлива на горелочное устройство, когда газовоздушный вентиль постоянно открыт.

Все вышеназванные сбои обязаны быть немедленно устранены, поскольку могут создать аварийную ситуацию в доме. Если пользователь не знает, что делать с неисправным клапаном, нужно немедленно перекрыть входной газовый вентиль, тщательно провентилировать помещение и вызвать представителей горгаза.

Проверка электрических компонентов

Произвести тестирование на функциональность электромагнитного ГК отсекателя позволительно без применения демонтажа. Для выполнения проверки прямо на котле, нужно отключить подачу газа, закрутив вентиль на газопроводе.

Наряду с этим котлоагрегат может оставаться подключенным к электросети. На регуляторе подачи топлива в горелку, имеется электронный узел — микропереключатель, который при включении нагревателя подаёт питание на основные технологичные компоненты.

Микропереключатель

Зоны подачи напряжение микропереключателем:

• устройство системы зажигания;
• тепловентилятор;
• электромагнитная катушка.

В том случае, когда в принудительном порядке, например, отвёрткой, подействовать на пластинку-гидротолкатель микропереключателя, в систему автоматики котла поступит питание.

В итоге активизируется деятельность последующих элементов, например, у газового клапана для котла Baxi:

• вентилятора;
• пьезорозжига;
• электромагнитного клапана-отсекателя.

Проверяющий услышит звук включенного вентилятора, щёлкающий звук пьезорозжига и, отличительный щелчок штока клапана. Подобное положение устройства показывает работоспособность элементов, во всяком случае, по электрической части.

Проверка катушки электромагнита и ее ремонт

Практика эксплуатации газового оборудования котлоагрегатов указывает, что неисправность катушки электромагнита — не всегда происходит из-за обрыва проводника намотки.

Частыми бывают эпизоды межвиткового замыкания, что аналогично ведет к потере функциональности узла защиты. В связи, с чем потребуется диагностировать состояние электромагнитного клапана отопительного котла.

Проверку работоспособности катушки индуктивности выполняют с применением тестера на разрыв либо межвитковое замыкание. Замер катушки индуктивности производится обычно в порядке замера сопротивления — присоединением щупов на ее контакты. Когда узел никак не отвечает на подключение, по всей видимости — имеется обрыв электроцепи.

Катушка клапана

В том случае, когда диагностированный параметр сопротивления различается с указанным в документации, скорее всего, имеет место межвитковое замыкание. И в том и в ином варианте катушку необходимо поменять.

Газовый клапан очень ответственное оборудование, выполняя его ремонт или обслуживание, необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

Прежде чем начинать работать с устройством, тщательно изучают документацию завода-изготовителя. В процессе работы нельзя допускать нарушение целостности уплотняющих деталей и раскручивать сборочные винты.

Необходимо избегать ударов, падений, толчков по устройству и сохранить технический ярлык, наклеенный на клапан. Данные, указанные на нем весьма важны для будущего ремонта.

 Трехходовой клапан  котла- устройство, принцип работы и поломки.

Не раз мы писали о том, что система отопления  представляет собой большой набор компонентов. Каждый из элементов имеет свою конфигурацию, исполнение и предназначение. Знание общих принципов работы каждого из них поможет Вам построить эффективную систему, а в процессе эксплуатации поддерживать этот показатель на должном уровне.  Предлагаем сегодня обратить Ваше внимание на трехходовой клапан котла. Современная конфигурация систем отопления в большинстве случае не может обойтись без данного решения. Именно он регулирует температурную составляющую теплоносителя.

Как он работает

Основная задача трехходового клапана котла заставить двигаться теплоноситель по малому кругу. Для начала предлагаем вспомнить схему переключения котла с отопления на ГВС. При отключенном кране ГВС теплоноситель циркулирует по большому кругу. То есть, нагреваясь в теплообменнике при помощи горелки, теплоноситель поступает в трубопровод отопления и далее к радиаторам отопления, в которых отдает тепло. Остывший теплоноситель возвращается по трубопроводу к котлу и цикл отопления повторяется.  В данном формате доступ в малый круг закрыт. В случае открытия крана горячей воды, вода поступает в котел, где происходит ее нагрев как в первом случае. Однако до этого момента срабатывают датчики подающие импульс на сервопривод трехходового клапана котла. Они открывают доступ потоку по малому кругу, в котором холодная вода нагревается от основного потока. При этом благодаря трехходовому клапану вода находится с постоянным значением температуры. От температуры теплоносителя может зависеть степень работы трехходового клапана. При этом чем более горячая вода, тем более сильно он открывает поток извне. Таким образом, горячая вода заданной температуры попадает в смеситель. При закрытии крана ГВС система переходят в изначальный режим работы с циркуляцией по большому кругу.

В описании Выше был приведен пример работы трехходового клапана с сервоприводом. Это одно из популярных решений.

Существует также мембранный трехходовой клапан. Основные принципы те же за одним исключением. Трехходовой клапан включается в работу благодаря давлению воды на мембрану клапана, запускающую поток через малый круг.

Если говорить об управлении, то клапан может управляться не только сервоприводом. Есть варианты с термостатическим регулированием, при котором вещество, реагирующее на изменение температуры расширяется и давит на шток. Так происходит регулирование в данном случае.

Возможные поломки

Один из симптомов – еле теплая или совсем холодная вода при включенном кране ГВС.  Это может  означать, что теплоноситель продолжает циркулировать по большому кругу. Причиной тому может быть выход из строя сервопривода, либо отдельных его элементов. Так при эксплуатации может произойти износ штока, далее идет потеря герметичности и попадание воды на электрические узлы сервопривода. Как результат – его сгорание. Еще одной из причин выхода из строя трехходового клапана котла является образование накипи. Как мы знаем это общая проблема отопительной системы в целом. Ранее мы писали о профилактических мероприятиях по борьбе с этой распространенной проблемой. Чуть выше было сказано, что в трехходовом клапане может присутствовать мембрана. Соответственно данный элемент также может выйти из строя.

Устройство трехходового клапана у разных производителей является общей чертой. Иными это своего рода «локальный» стандарт в отоплении. Как Вы уже знаете, у всех производителей различаются технические спецификации. Они отражены в паспортах устройств. Так, обращайте внимание на то, что трехходовые клапаны, могут отличаться размерными характеристиками. Использование внешне схожих устройств различных по размеру и ряду других характеристик может привести к неэффективной их работе и возможным поломкам.

Надеемся, что данная статья была для Вас полезной.

Специалисты NEMOROZ.RU помогут разобраться с любым вопросом по отоплению и не только!

Создание автономной отопительной системы на базе газового котла позволяет решить массу проблем с обогревом дома.

Нет нужды постоянно следить за количеством топлива, общий контроль за работой системы сводится к минимуму.

Кроме того, конструкция газового котла позволяет совместно с отоплением дома обеспечить подачу горячей воды, что увеличивает комфорт проживания до максимума.

Возможность решить все проблемы с помощью оного компактного устройства привлекает многих пользователей, хотя в этом вопросе есть и некоторые ограничения, обусловленные особенностями конструкции котла.

Рассмотрим этот вопрос внимательнее.

Особенности двухконтурного газового котла, в чем отличие от одноконтурного

Двухконтурный газовый котел — это доработанная конструкция одноконтурного агрегата. Оба вида ориентированы в первую очередь на выполнение базовой функции — нагрев теплоносителя для системы отопления.

Подача ГВС становится возможной благодаря наличию горячего теплоносителя (ОВ), второй контур является конструкционным дополнением к основному составу узлов и деталей.

Функция реализуется с помощью вторичного теплообменника, установленного между выходом первичного узла и трехходовым краном.

Проходя через первичный (основной) теплообменник, теплоноситель получает избыточное количество тепловой энергии, которое регулируется в трехходовом кране путем подмешивания определенного количества более холодной обратки.

Эта энергия пропадает зря, поэтому установка вторичного теплообменника не нарушает общую схему работы котла.

Горячий теплоноситель отдает излишки энергии на подготовку ГВС, и единственным изменением становится корректировка режима работы трехходового крана.

Существуют двухконтурные котлы с совмещенным (или битермическим) теплообменником, который способен нагревать теплоноситель и ГВС одновременно.

Устройство

Двухконтурный котел состоит из следующих узлов:

• Газовая горелка. Она выполняет основную функцию — является источником тепла.
• Первичный теплообменник. Представляет собой медный или стальной змеевик, по которому движется теплоноситель, нагреваемый в пламени горелки.
• Вторичный теплообменник. Чаще всего он имеет пластинчатую конструкцию, изготовлен из нержавеющей стали. Производит нагрев ГВС в проточном режиме.
• Газовая аппаратура. Это важный узел, который обеспечивает подачу, регулирование и прочие действия с газом. Здесь же находится газовый клапан, отвечающий за блокировку подачи при возникновении необходимости.
• Циркуляционный насос. Он отвечает за перемещение теплоносителя по системе с одинаковой скоростью. Существуют энергонезависимые котлы, рассчитанные на естественную циркуляцию жидкости в системе, но большинство пользователей предпочитает устанавливать внешние циркуляционные узлы для активизации работы.
• Вентилятор турбонаддува. Он нужен для подачи воздуха в камеру сгорания. Выполняются сразу две функции — обеспечивается наличие кислорода для нормального горения газа и создается избыточное давление, вытесняющее дым и прочие газы, образующиеся при сжигании топлива. Турбовентилятор заменяет естественную тягу, которая используется в атмосферных котлах. Она неустойчива, не поддается регулировке и зависит от массы внешних факторов.
• Трехходовой кран. Это узел чисто механической конструкции, обеспечивающий подмешивание к горячему теплоносителю холодного обратного потока. Используется во всех видах и типах котлов, одно- и двухконтурных, энергозависимых и независимых.
• Плата управления. Это «мозг» газового котла, производящий регулировку, контроль и прочие управляющие функции. Важным элементом платы является система самодиагностики — сеть датчиков, расположенных на всех основных узлах и выполняющих сторожевые функции. При возникновении каких-либо неполадок, датчики подают сигнал на плату управления, которая, в зависимости от сути проблемы, либо оповещает владельца о появлении неполадок с помощью буквенно-цифрового кода на дисплее, либо сразу блокирует работу котла во избежание аварии.

В каких режимах он может работать?

Существует два основных режима работы двухконтурного газового котла:

• Зимний режим. Это полноценная работа всех систем агрегата — нагрев теплоносителя, подготовка горячей воды с заданными параметрами.
• Летний режим. В теплое время года отопительный контур отключается, активным остается только нагрев ГВС.

Перевод из одного режима в другой производит сам пользователь, это стандартная процедура, не требующая вмешательства специалистов. Владелец сам решает, когда можно отключить отопление и кода его надо запускать.

При этом, подача горячей воды нужна круглый год, поэтому контур ГВС работает всегда, хотя, если в нем отпала необходимость, нагрев воды также можно отключить.

Существует еще один, защитный режим работы газового котла. Он предназначен для исключения замерзания теплоносителя в системе при понижении температуры до установленного предела.

В подобных ситуациях происходит запуск усиленной циркуляции, когда циркуляционный насос начинает гонять ОВ по системе с повышенной скоростью и не дает ей замерзнуть.

В российских условиях подобная функция весьма полезна и позволяет избежать серьезных проблем.

Принцип работы

Рабочий процесс основан на работе первичного теплообменника. Теплоноситель поступает в него и получает определенную температуру в пламени горелки. Она конструктивно совмещена с первичным теплообменником, находится в его нижней части, что обеспечивает максимальную эффективность нагрева.

Затем ОВ выходит из первичного и сразу поступает во вторичный теплообменник. Чем короче путь из одного устройства в другое, тем меньше теплопотери при транспортировке ОВ и тем выше эффективность котла.

Отдав некоторую часть тепла, ОВ проходит в трехходовой кран, где окончательно настраивается ее температура, после чего выводится в отопительный контур.

Циркуляционный насос обеспечивает подачу теплоносителя в стабильном режиме, а вентилятор турбонаддува выполняет дымоудаление и обеспечивает процесс горения.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!Существуют конденсационные котлы, в которых нагрев теплоносителя происходит поэтапно — сначала он получает энергию от конденсата, осажденного из дыма, а затем нагревается в обычном режиме. Это относительно новая технология, которая позволяет экономить топливо и увеличить срок службы узлов котла. Однако, она работает только в низкотемпературных системах и в российских условиях бесполезна.

Как работает двухконтурный котел с биотермическим теплообменником

Битермический теплообменник представляет собой змеевик, изготовленный из коаксиальной трубы. Несколько упрощая, это два трубопровода, вставленных один в другой.

По внешнему объему перемещается теплоноситель, а по внутреннему — вода для контура ГВС. Такой способ нагрева существенно меняет качество работы котла — эффективность возрастает, количество горячей воды увеличивается и позволяет удовлетворить потребности большой семьи.

Однако, битермический теплообменник обладает существенным недостатком — сложность организации внутреннего пространства трубки значительно затрудняет промывку.

Все известковые отложения, которые довольно быстро появляются на внутренней поверхности трубы, необходимо периодически удалять, иначе она перекроют сечение теплообменника полностью.

Кроме того, с увеличением толщины известкового слоя падает эффективность нагрева — отложения начинают работать как теплоизолятор. Пользователю приходится увеличивать подачу газа, чтобы скорректировать режим работы котла.

ОСТОРОЖНО!В результате теплообменник быстро выходит из строя из-за чрезмерного нагрева снаружи и большого количества накипи внутри.

Промывку такого теплообменника выполняют далеко не все сервисные центры, а конструкция некоторых котлов такова, что проще поменять, чем демонтировать и установить обратно один и тот же узел.

Недостаток битермических теплообменников целиком относится к эксплуатационным вопросам. С точки зрения эффективности такая конструкция весьма удачна и позволяет увеличить объем горячей воды, доступный для единовременной выдачи без потери температуры в отопительном контуре или самого ГВС.

Принцип работы котла с проточными нагревателем

В данном случае имеется в виду пластинчатый теплообменник, хотя и битермическая конструкция является проточной. Пластинчатый теплообменник обладает высокой эффективностью, но относительно малой производительностью.

Принцип его работы заключается в пропускании двух потоков в перпендикулярном направлении между пачкой из металлических пластин, соединенных таким образом, что потоки не смешиваются. Большая площадь пластин обеспечивает высокую эффективность теплопередачи, что позволяет готовить горячую воду в проточном режиме, т.е. на ходу.

При небольших размерах это устройство поднимает температуру холодной воды до 50° и выше, на что способно только высокоэффективное устройство.

На выходе из первичного теплообменника горячий теплоноситель пропускается через вторичный теплообменник. Одновременно через него походит поток воды, который получает заданную температуру и поступает на приборы водоразбора.

ВАЖНО!Единственными недостатками таких устройств являются нестабильность режима нагрева, который зависит о скорости прохождения воды, и необходимость периодической очистки от известковых отложений.

Работа с накопительным бойлером

Накопительный бойлер — это емкость, внутри которой проходит змеевик с горячим теплоносителем. Отличие от стандартного теплообменника в объеме и способе нагрева — здесь жидкость статична, она получает тепловую энергию в постоянном режиме.

По мере водоразбора объем вода пополняется и вновь нагревается. При этом, температура ГВС намного ровнее, а количество горячей воды со стабильными параметрами гораздо больше, чем у конструкций с пластинчатыми теплообменниками.

Чаще всего используют внешние накопители, но есть двухконтурные агрегаты со встроенными емкостями. Они эффективны, обладают максимальными возможностями и сроком службы.

Специалисты и рядовые пользователи отзываются о подобных конструкциях как о наиболее предпочтительных вариантах.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете о принципе работы двухконтурного газового котла отопления:

Заключение

Двухконтурный газовый котел позволяет получить максимальный набор функций в одном устройстве.

Это удобно, позволяет сэкономить жилое пространство, сконцентрировать всю аппаратуру благоустройства дома в одной точке. Однако, имеются и некоторые недостатки, возможности двухконтурных котлов имеют свои пределы, о которых надо иметь точное представление.

Это поможет сделать правильный выбор и получить наиболее удачный вариант конструкции газового котла.

/—> 2019-06-03

Если вы через поиск добрались до этой статьи, то наверняка уже что-то слышали о смесительной трубопроводной арматуре, применяющейся в системах отопления частных домов и квартир. Так что без долгих предисловий предлагаем обсудить 3 вопроса: как работает термостатический трехходовой клапан, где его нужно устанавливать и как правильно подобрать, чтобы не тратить лишних денег.

Принцип работы и виды клапанов

Задача любого 3-ходового вентиля – подать в магистраль воду требуемой температуры путем смешивания либо разделения 2 потоков. Соответственно, элемент оснащен тремя выходами, один из которых всегда открыт, а два других полностью или частично перекрываются в процессе работы. Отсюда и название крана – трехходовой (иногда еще говорят «трехходовый», что не есть правильно).

Примечание. Циркуляционный насос отопления всегда устанавливается именно со стороны открытого выхода, иначе схема будет функционировать некорректно, о чем мы писали ранее в другой инструкции.

По способу приготовления теплоносителя нужной температуры термостатические клапаны делятся на 2 группы, изображенные на фото:

1. Смесительные. В них подается 2 потока воды – горячий и охлажденный (входы обозначают буквами «А» и «В»), а из третьего патрубка (маркировка «АВ») идет смесь установленной температуры. На латунном корпусе стоит метка в виде сходящейся с двух направлений стрелочки.
2. Разделительные или распределительные. Поступающий теплоноситель делится на 2 потока регулируемой величины. Маркировка на корпусе – 2 расходящиеся стрелки либо буквы «А», «В» на выходных патрубках и «АВ» на входе.

Для справки. Существует третья разновидность 3-ходовых термоклапанов – перекидные. Они ставятся в настенные газовые котлы с водяным контуром и с помощью электропривода переключают движение потока между основным теплообменником отопления и вторичным, обеспечивающим ГВС. Вне теплогенераторов подобные элементы применяются крайне редко.

По принципу действия трехходовые краны тоже делятся на два типа – седельные и шаровые. Устройство первых похоже на обычные водопроводные вентили, только вместо резьбового штока используется нажимной. На нем закреплена тарелка, движущаяся между двумя седлами и перекрывающая 2 прохода поочередно. Нажатие на шток осуществляется тремя способами:

• встроенным термоэлементом
• термоголовкой с выносным температурным датчиком
• сервоприводом.

Как это происходит, показано на схеме и подробно расписано в другой нашей публикации.

Шаровые термосмесительные клапаны работают по принципу таких же кранов, только с тремя выходами. Управляются вручную или от электропривода, вращающего шток по команде автоматики. Элементы являются полнопроходными и отличаются высокой пропускной способностью, а значит, меньшим гидравлическим сопротивлением. Недостаток – зависимость от напряжения в электросети и необходимость установки блока бесперебойного питания (ИБП).

Где надо ставить 3-ходовой кран и когда он не нужен

Прежде чем заниматься подбором трехходового вентиля, желательно убедиться в том, что он действительно необходим. Ведь в интернете и в реальной жизни хватает советчиков, слабо понимающих суть вопроса. Итак, перечислим ситуации, когда этот вентиль реально нужен:

1. Для защиты твердотопливного котла от подачи холодного теплоносителя и выпадения конденсата на внутренних стенках топки.
2. Чтобы регулировать температуру воды в отопительных контурах.
3. Для ограничения нагрева теплоносителя в контурах теплого пола.

О конденсате, провоцирующем образование липких наростов на стенках камеры ТТ-котла, сказано немало, в том числе и на нашем ресурсе. Он появляется в процессе разогрева, когда температура в топке уже высокая, а вода из системы отопления поступает холодная. Чтобы этого избежать, подающая и обратная магистраль связывается байпасом, где и ставится 3-ходовой кран. Он заставляет теплоноситель из котлового бака течь по малому кругу, и только при нагреве до 50—60 °С начинает подмес воды из системы.

Важное замечание. Клапан служит элементом безопасности для чугунного теплообменника, если таковой установлен в вашем теплогенераторе. Представьте, что в доме отключили электричество на 1—2 часа, за которые радиаторная сеть успевает остыть. Без смесителя в разогретый котел резко пойдет холодная вода, когда электроснабжение возобновится. От такого перепада чугун испытает температурный шок и может треснуть.

Регулирование температуры в отопительных контурах с помощью смесительного узла необходимо в таких случаях:

• в сложных системах отопления, когда к общей гребенке надо подключить несколько линий с разными температурными режимами, например, радиаторная сеть, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
• при подключении тех же потребителей к буферной емкости – тепловому аккумулятору;
• при подаче нагретой воды в теплообменник вентиляционной приточной установки, задействованной для воздушного отопления загородного коттеджа.

Поскольку в греющие контуры теплых полов направляется теплоноситель с температурой не более 50 °С, а от котла может поступать и 85 °С, то ее следует ограничить. Обычно (но не всегда!) вопрос решается путем установки на распределительный коллектор смесительного узла с 3-ходовым вентилем. Последний смешивает охлажденную воду из напольных контуров с «внешним» теплоносителем, идущим от котла.

Теперь обозначим ситуации, когда покупка и монтаж смесителя (или разделителя) не обязательна:

1. Если протяженность каждой петли водяного теплого пола не превышает 50—60 м, чего вполне возможно добиться, то регулирование делается без смесительного узла. Вместо него на обратный коллектор ставятся головки типа RTL, ограничивающие поток по количеству теплоносителя.
2. Когда на обогрев частного дома поочередно работает 2—3 отопительных агрегата, поддерживающих постоянную температуру в сети не ниже 40 °С, то ставить трехходовой клапан для твердотопливного котла не нужно.
3. В системах отопления с естественной циркуляцией воды. Причина – перепад давления на клапане, препятствующий движению теплоносителя. То же касается теплоаккумуляторов, задействованных по самотечной схеме.

Примечание. В гравитационных системах используются трубы увеличенного диаметра DN40— DN50. Это значит, что для них придется купить не обычный муфтовый смеситель, а громоздкий вентиль фланцевого типа по приличной цене. Такое решение разумным не назовешь.

Если вас интересует, почему лучше выбрать головки RTL и как они управляют контурами напольного обогрева, посмотрите видео от опытного мастера и нашего эксперта Владимира Сухорукова:

Расчет пропускной способности

Просто подобрать трехходовой клапан по диаметру патрубка отопительного агрегата или подводящему трубопроводу не получится. Дело в том, что в процессе автоматического регулирования элемент создает переменное гидравлическое сопротивление, которое должен преодолевать циркуляционный насос, чтобы обеспечить требуемый расход теплоносителя. Путем расчета клапан подбирается таким образом, чтобы пропускать нужный объем воды при различных положениях штока.

Главная конструктивная характеристика любого 3-ходового вентиля – условная пропускная способность, обозначаемая буквой Kvs и выражаемая в м³/ч. Эта величина, указываемая в паспорте изделия, отражает количество холодного теплоносителя, проходящего через полностью открытый клапан за 1 час. При этом перепад давления на участке до регулятора и после него составляет 1 Бар.

Пример. Если через трехходовой кран с Kvs = 1.6 м³/ч пропустить именно такой объем воды в течение часа, то перепад давлений (гидравлическое сопротивление) составит 1 Бар или 10 м водного столба. Это слишком много для системы отопления частного дома, поэтому при расчетах принимается реальное падение давления – 0.15—0.2 Бар (1.5—2 м вод. ст.).

Чтобы выбрать регулирующий клапан по пропускной способности, сначала нужно определить расход теплоносителя, идущего по регулируемой линии. Используется такая формула:

Здесь:

• G – искомый расход воды, м³/ч;
• Q – тепловая нагрузка на ветвь отопления, кВт;
• ∆t – разница температур воды на подаче и в обратке, обычно принимается равной 20 °С, а в теплых полах – 10 °С.

Пример. Дом площадью 100 м² планируется отапливать напольными контурами, которые должны обеспечить теплоотдачу 10 кВт. Тогда на распределительный коллектор нужно подать G = 0.86 х 10 / 10 = 0.86 м³/ч теплоносителя.

Следующим шагом вычисляем реальный коэффициент K пропускной способности смесительного клапана с учетом перепада давления на нем 0.2 Бар по формуле:

Для того же примера величина К будет равна 0.86 / √0.2 = 0.86 / 0.45 = 1.9 м³/ч. Дальше открываем каталог выбранного производителя арматуры и подбираем из линейки трехходовой кран, чей Kvs равен или больше полученного значения. Возьмем известный бренд Danfoss (Данфосс) и выберем из серии изделий VRB3 клапан с патрубками DN15 и Kvs = 2.5 м³/ч. Предыдущий в ряду номинал составляет 1.6 м³/ч, чего явно недостаточно в нашем случае.

Для справки. Как правило, для твердотопливных котлов и теплых полов, устраиваемых в частных домах, применяются трехходовые клапаны с условным проходом DN15—DN25, не больше. А вот их пропускную способность необходимо высчитывать. Вдобавок после подбора элемента желательно проверить скорость протекающего теплоносителя, как об этом рассказывается в очередном видео:

Советы по выбору

Несведущий домовладелец, решивший в поисках трехходового клапана полистать каталог любой известной фирмы, может растеряться от количества и разнообразия предлагаемых изделий. Чтобы помочь вам выбрать нужный вентиль из широкого ассортимента, мы дадим несколько рекомендаций и начнем с перечня брендов, чьи каталоги вообще стоит открывать. Вот список известных фирм, чьи изделия заслуживают доверия:

• Danfoss (Дания);
• Herz Armaturen (Австрия);
• Honeywell (США);
• Icma (Италия);
• Esbe (Швеция);
• Caleffi (Италия).

Для справки. Перечисленные компании продают огромное количество разнообразной арматуры для отопительных систем, в том числе двухходовые, предохранительные и четырехходовые клапаны, электромагнитные шиберы и термостаты. Из производителей стран постсоветского пространства мы можем рекомендовать продукцию бренда Valtec (Валтек).

Теперь основной блок рекомендаций:

1. Для защиты твердотопливного котла от конденсата можно выбрать 2 вида трехходовых клапанов – с фиксированной настройкой и термоголовкой с выносным датчиком. Второй вариант обойдется дороже на 20—30% и не всегда оправдан, поскольку изменение температуры обратки здесь излишне. Приобретайте регулятор с внутренним термостатом, настроенным на температуру 50 либо 55 °С.
2. Чтобы управлять нагревом отдельных ветвей и контуров теплых полов, однозначно нужен 3-ходовой клапан с выносным датчиком и термостатической головкой. Колба датчика устанавливается на тот коллектор или трубопровод, чью температуру необходимо контролировать.
3. Шаровые (они же поворотные) регуляторы действуют в паре с электроприводом либо выставляются вручную. Если вы не хотите усложнять схему и зависеть от электричества, выбирайте подходящее по характеристикам изделие среди седельных клапанов, работающих от термоголовок.
4. Самый «ходовой» материал корпуса – латунь или бронза. Нержавеющие элементы стоят дороже, а чугунное литье боится температурного шока и обладает приличной массой.
5. В схемах с одинаковым успехом применяются как смесительные, так и разделительные трехходовые краны. Но если вы не являетесь специалистом в области отопления и собираете систему своими руками, то лучше возьмите клапан – смеситель. С ним проще разобраться и правильно поставить, о чем подробно расскажет эксперт в своем видеосюжете:

Две рекомендации напоследок

Поскольку мы представили упрощенную методику вычисления и подбора 3-ходового клапана по пропускной способности, настоятельно советуем проконсультироваться по этому поводу со знающими людьми. Если такой возможности нет, приобретайте вентиль с запасом, невзирая на цену. Есть и другой вариант: договоритесь с продавцом о возможной замене изделия на тот случай, если оно не подойдет.

Если вам необходимо смонтировать водяное отопление в большом коттедже, обогреваемом радиаторной сетью и теплыми полами, а ГВС планируется обеспечивать от бойлера косвенного нагрева, то без помощи опытных специалистов обойтись не удастся. Придется сделать от 4 до 10 регулируемых ветвей, для каждой из которых нужно рассчитать и подобрать трехходовой клапан, а потом сбалансировать их работу в комплексе.

Используемые источники:

• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/kak-proverit-trehhodovoy-klapan-v-gazovom-kotle.html
• https://kotle.ru/gazovye-kotly/remont-klapana-gazovogo-kotla
• https://nemoroz.ru/allabout/ustrojstvo-trexxodovogo-klapana-gazovogo-kotla-i-ego-polomki-para-slov-ot-nemoroz-ru/
• https://expert-dacha.pro/otoplenie/kotly-ot/gazovye-k/printsip-raboty-dvuhkonturnogo.html
• https://otivent.com/kak-podobrat-trehhodovoj-klapan