Выбираем трехходовой клапан для теплого пола

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

Бесперебойность работы любого оборудования для обогрева жилья зависит от множества факторов, в том числе, правильного выбора комплектующих, характеристики каждой из которых определяют степень эффективности и надежности системы отопления в целом.

Тёплые водяные полы — современное оборудование, корректность работы которого также  обеспечивается целым рядом устройств, имеющих определённое предназначение.

В частности, поддержание в отапливаемом помещении оптимального температурного режима  непосредственно связано с интенсивностью подачи теплоносителя в водяной контур, которая регулируется различными видами запорной арматуры. К таким регулирующим устройствам относится трехходовой клапан для теплого пола, без оснащения которым теплый пол не станет полноценной функциональной системой.

Получить поверхностное представление о том, какую работу выполняет трехходовой смесительный клапан, и насколько значима его роль в смесительном узле, позволяет любая схема тёплых водяных полов, независимо от количества и конфигурации контуров. Для лучшего ориентирования при выборе этого устройства разберёмся подробнее,  что собой представляет эта комплектующая, и каков её принцип действия.

Основная функция, которая возложена на трехходовой клапан

Система отопления «водяной теплый пол» кардинально отличается от традиционно используемого нами, радиаторного обогрева. Все дело в том, что для отопительных контуров, лежащих на полу в теле бетонной стяжки, необходима невысокая температура теплоносителя. Теплые полы считаются низкотемпературной системой, подключение которой осуществляется к нагревательным приборам или к источнику горячей воды через смесительный узел.

Для того, что бы осуществлялся обогрев в соответствии с санитарными нормами, необходимо существенное снижение температуры воды, поступающей от источника нагрева в водяные контуры. Именно эта функция и возложена на смесительный узел или как его принято называть в среде профессионалов, узел подмеса. Автономный котел в рабочем режиме нагревает воду до отметки 95С. Немногим прохладней является вода в системе центрального отопления. Для нормальной работы греющих полов оптимальная температура теплоносителя составляет 35-55С, которая и получается на выходе из смесителя.

На заметку: не путайте смесительный узел с коллекторов. Первый представляет собой комплект различных узлов и агрегатов, обеспечивающих регулировку подачи воды в водяной контур, тогда как второй является лишь составной частью всего регулирующего блока.

Смесительный узел представляет собой комплект приборов и устройств, выполняющих свои определенные функции. Если о коллекторе информации более, менее предостаточно, а вот что такое трёхходовой клапан, мало кто из нас имеет представление. Задача этого устройства заключается в смешивании двух разных по температуре потоков жидкости. Поступающая из обратной трубы, остывшая вода и горячая вода, идущая по трубе от источника нагрева, посредством работы этого механизма соединяется в один поток, необходимой температуры. Основная деталь этого прибора – термочувствительный сердечник, элемент, который реагирует на изменение температуры водной среды, сжимаясь или расширяясь.

Именно за счет такой конструкции, осуществляется работа трехходового клапана, направленная на автоматизированную регулировку температуры теплоносителя в системе.

На заметку: это устройство используется не только в работе водяных теплых полов, но и стоит на оснащении практически всех автономных систем отопления, работающих на жидком теплоносителе.

На рисунке показана схема смесительного узла для теплых полов и место, которое занимает трехходовой клапан.

Основные конструктивные особенности и функции устройства

Имея приблизительное представление о принципе работы трехходового клапана, лучше детально изучить работу этого механизма. Название «трехходовой» определяет основную функцию устройства — через два входа в клапан поступает вода различного происхождения:

• горячий теплоноситель из подающей трубы, связанной с нагревательным прибором или со стояком системы центрального отопления;
• остывшая вода, возвращающаяся после прохождения водяного контура.

Смешиваясь между собой в клапане в определённой пропорции, потоки выходят через третий патрубок, имея заданную величину температуры. Клапан работает постоянно, так как на подмешивании к остывшему теплоносителю горячей воды основан принцип циклической работы теплых полов: нагрев — теплоотдача -подмес — теплоотдача — подмес.

Процесс смешивания двух потоков теплоносителя различных температур должен постоянно контролироваться, лучше — в автоматическом режиме. В противном случае интенсивность теплообмена тёплого пола с воздухом помещения не будет привязана к изменениям температуры в комнате, и придётся по мере необходимости изменять температуру нагрева теплоносителя вручную .

Осуществлять подмес горячего теплоносителя в автоматическом режиме позволяет термочувствительная головка, регулирующая пропускную способность клапана в зависимости от температур смешиваемых жидкостей для получения на выходе заданного значения.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации, используются различные виды трёхходовых клапанов.

1. Отопительные системы

Для системы отопления с радиаторами, работающей от автономного котла, используется самый простой тип устройства. Такие трехходовые краны недороги и имеют относительно простую конструкцию, что позволяет устанавливать их самостоятельно. Регулировка объема смешивания в данном случае осуществляется вручную.

2. Системы горячего водоснабжения

В системах ГВС трёхходовые клапаны используются для поддержания в системе коммуникаций безопасных значений температуры воды, исключая вероятность получения ожогов. Конструкция таких устройств также достаточно проста и понятна. От клапанов для отопительных систем такие устройства отличаются наличием специального защитного блока, перекрывающего горячую воду при отсутствии в водопроводе холодной.

3. Теплые водяные полы

Устройства данного типа наиболее сложны, так как предназначены для поддержания заданной температуры теплоносителя в отопительных контурах с привязкой к температуре воздуха в помещении. Использование в смесительном узле таких устройств позволяет регулировать интенсивность отопления жилья в автоматическом режиме,

Важно! Использование в системе отопления трехходового клапана требует установки циркуляционного насоса — для поддержания в водяном контуре давления, необходимого для корректной работы узла подмеса.

Для теплых полов кран оснащен регулировочной рукояткой и мерной шкалой, с помощью которой осуществляется настройка прибора.

Варианты использования трёхходового клапана в системах водяных тёплых полов

В жилых помещениях небольшой площади (санузел или ванная комната), теплые полы монтируются без смесительного узла, в котором нет технической необходимости. Для корректной работы системы достаточно использования модели трёхходового вентиля с двумя отсечными клапанами.

На заметку: полноценный смесительный узел (с насосом, коллектором, предохранительными клапанами) стоит немалых денег, и при оборудовании теплого пола в ванной комнате расходы на узел подмеса превысят затраты на устройство водяного контура в несколько раз.

Такое устройство благодаря наличию термостата обеспечит регулировку температуры воды, поступающей в отопительный контур.

В системе отопления, рассчитанной на обогрев всей жилой площади, узел подмеса с трехходовым клапаном потребуется в обязательном порядке. Термостатические трехходовые клапаны станут гарантией бесперебойной подачи подготовленной воды во все петли отопительного контура.

Пример: использование для обогрева жилой комнаты в 20 м²  одного водяного контура значительной длины тепловодов. Установка на подающую трубу регулирующего крана, снабжённого электроприводом, позволит в паре с насосом обеспечить необходимую циркуляцию теплоносителя. Данная схема предполагает установку клапана в месте соединения трубы обратки с байпасом. Работа термостатической головки настраивается таким образом, чтобы при чрезмерно высокой температуре теплоносителя вода циркулировала по малому кругу.

 Отопление при помощи теплых полов жилых помещений в доме с двумя или более этажами, предполагает использование большого количества водяных контуров разной длины. Соответственно, надо будет устанавливать не один, а несколько смесительных узлов.

В этом случае используется связка совместимого трехходового клапана, сервопривода и контроллера, который фиксирует граничные параметры температуры теплоносителя, подающегося в отопительные контуры водных полов. Теплая вода в данном случае будет поступать после связки сразу в определенную отапливаемую комнату, либо идти на коллектор, после чего уже будет распределяться по греющим трубам.

Выбор клапана и особенности установки

Выбирать модель клапана необходимо с привязкой к характеристикам системы отопления.

Сегодня становится модным использовать для оснащения смесительных узлов трехходовые клапаны, оборудованные электроприводами, хотя и обычная, традиционная модель по своим технологическим характеристикам мало в чем уступает сложным устройствам. Во время покупки следует обратить внимание на следующие нюансы:

• наличие технической документации на изделие (сертификаты качества, гарантийные обязательства компании-изготовителя, инструкция по установке и эксплуатации);
• изделия, изготовленные из латуни или бронзы, предпочтительнее — эти металлы прекрасно взаимодействуют с горячей водой, имеют низкий коэффициент теплового расширения.

На заметку: при покупке определить материал, из которого изготовлен трехходовой клапан можно обычным взвешиванием. Возьмите прибор в руку — если изделие покажется достаточно тяжелым, оно сделано из цветного металла. Использовать краны, изготовленные из порошковых композитных материалов прессованием, означает обречь себя на лишние расходы и неприятности.

• соединительные патрубки выбранной модели клапана должны соответствовать параметрам места установки — если шаг резьбы отличается от того, каким вы пользуетесь при монтаже смесительного узла, установить узел не удастся. Габариты клапанов должны быть соизмеримы с площадью установки тёплых полов — нецелесообразно монтировать громоздкие узлы для отопления небольшой площади.

Выводы

Монтаж трехходового клапана — задача не сложная, но требующая соблюдения технических правил. Обычно смешивающие клапаны ставят перед смесителем на подающую трубу, в местах подключения байпаса и обратной трубы. Насос в системе располагается следом за трехходовым клапаном.

После сборки всего смесительного узла надежность соединений и функциональность клапана проверяется пробным пуском, по результатам которого при необходимости выполняется пусконаладка.

Правильно установленный клапан поддерживает заданный температурный режим в обогреваемом помещении и обеспечивает рациональный расход теплоносителя, а следовательно — и экономичность отопления.

Если воду из отопительного котла (ее температура зачастую доходит до 90-95°С) напрямую заводить в контуры системы теплого пола, в помещении будет слишком жарко. По нормативам, теплоноситель, поступающий в контуры, должен иметь температуру из определенного диапазона – 40-45°С. Чтобы обеспечить такие условия функционирования используется специальное устройство – трехходовой клапан.

Особенности конструкции и функции устройства

Главное функциональное назначение клапана – смешивание в определенной пропорции остывшей жидкости из обратного контура с горячей водой, идущей в контур из нагревательного котла. Трехходовой клапан также называют термостатическим, термосмесительным, либо узлом подмеса.

Устройство оборудовано тремя рабочими отверстиями:

• Вход для горячего носителя, поступающего от котла.
• Средний вход, куда поступает остывшая жидкость из обратного контура.
• Выход, откуда в контур идет смешанный поток воды, имеющий необходимую температуру.

В пространстве между входами предусмотрена термочувствительная заслонка, регулирующая интенсивность прямого и обратного потоков посредством сжимания или расширения под действием температуры.

Обратите внимание! Определить правильную последовательность подключения помогут метки, нанесенные на корпус изделия.

Клапан работает в непрерывном режиме, обеспечивая постоянный цикл движения теплоносителя. Пошаговый принцип работы устройства можно представить следующим образом:

• Горячий теплоноситель от котла доходит до термосмесительного клапана.
• Устройство определяет уровень нагрева жидкости.
• Если температура носителя оказывается больше заранее установленного порога, узел подмеса открывает путь для поступления воды из обратного контура.
• Внутри устройства происходит смешивание двух потоков – нагретого и охлажденного.
• Когда температура смешанного потока жидкости достигает порогового значения, вход от обратного контура перекрывается.

Для эффективного и полноценного функционирования клапана в контурах теплого пола должен поддерживаться постоянный уровень давления. Для этой цели в схему включается циркуляционный насос.

Варианты использования трехходового клапана для теплого пола

В помещениях малой площади (ванная, кухня, санузел) монтировать полнофункциональный смесительный узел вовсе необязательно. Затраты на него могут превысить совокупную стоимость прочих элементов теплого пола. Здесь вполне можно обойтись обычным трехходовым вентилем. Контроль за температурным режимом обеспечивает термостат. Существуют также варианты ручной регулировки потоков теплоносителя. Для этого используются устройства с рукояткой, но их точность, эффективность и удобство использования оставляют желать лучшего.

Рекомендуем ознакомиться:  Особенности использования и установки втулки ПНД под фланец

Для более габаритных систем включение в схему узла подмеса уже считается обязательным.

Устройство теплых полов в больших помещениях или многоэтажных домах предполагает монтаж нескольких отопительных контуров различной длины. Соответственно, и смесительных узлов придется установить несколько.

В таких схемах можно использовать совместную работу нескольких устройств:

• Сервопривод. Устройство, способное подавать команды на открытие или закрытие заслонки по сигналам, идущим от датчиков. Позволяет осуществлять подачу теплоносителя различного уровня нагрева в те или иные зоны отапливаемого помещения.
• Трехходовой клапан.
• Контроллер.

Контроллер задает граничные значения температурного диапазона. Теплоноситель после прохождения узла может поступать в нужную комнату, либо проходить через коллектор, который распределит потоки по контурам.

Недостатки смешивающих узлов

Несмотря на очевидную пользу, трехходовые клапаны не лишены некоторых недостатков:

• Увеличение гидравлического сопротивления системы. Это может оказаться особенно заметным в сложных сетях, имеющих несколько коллекторов, насосов и узлов смешивания.
• Вероятность резкого заброса больших объемов горячей воды в контуры отопления. Это чревато завоздушиванием системы и может даже привести к образованию протечек. Такая проблема чаще проявляется на этапе запуска системы, поэтому к данному этапу работ стоит относиться очень ответственно.

Особенности автоматических устройств

Для обеспечения эффективной работы термосмесительного клапана процесс образования смешанного потока жидкости должен непрерывно контролироваться. Лучше, если это делается в автоматическом режиме.

Устройства с автоматическим управлением регулируются электрическими или пневматическими узлами.

• Электрические приводы сравнительно недороги и просты в подключении. Этим во многом объясняется их популярность и широкое распространение. С другой стороны, зависимость от электропитания и потребность в периодическом обслуживании делают их недостаточно надежными.
• Пневматические приводы стоят дороже, а процедура их подключения – сложнее. Впрочем, эти недостатки окупаются большим сроком службы и полной автономностью.

Рекомендуем ознакомиться:  Особенности трехходового клапана, оснащенного электроприводом

Как правильно выбрать трехходовой клапан

Ключевой параметр любого трехходового клапана – пропускная способность, т.е. объем воды, который устройство способно пропустить через себя в единицу времени. При выборе устройства следует соотносить этот параметр с производительностью котла.

Здесь стоит принимать во внимание еще один нюанс. Даже если диаметр входов и выходов клапана кажется подходящим по габаритам, это ни в коем случае не свидетельствует о реальной пропускной способности устройства. Данный параметр целиком и полностью определяется внутренним сечением отверстий, которые, в зависимости от конструкции, перекрываются шаровым запором или регулирующей головкой.

В некоторых моделях габариты этого отверстия могут быть меньше входного диаметра в 4 раза. Чтобы не ошибиться и не оказаться перед необходимостью переделки дорогостоящего узла, следует перед покупкой внимательно изучить сопроводительную документацию.

Другой важный параметр устройства – поперечное сечение. В идеале клапан должен точно подходить по габаритам к размерам труб отопительной системы. Если точного соответствия достичь не удается, придется докупать переходники.

Кроме этого, стоит обратить внимание на такие нюансы:

• Обязательно проверять наличие сопроводительной документации: гарантийных талонов, инструкций по монтажу и эксплуатации, сертификатов и лицензий.
• При выборе материала стоит отдать предпочтение латуни или бронзе. Именно эти металлы наилучшим образом сочетаются с горячими жидкостями, а также имеют малый уровень теплового расширения. Отличить изделия из цветных металлов можно по весу – они значительно тяжелее дешевой «штамповки» из порошковых прессованных материалов, которые не обладают должным уровнем прочности.

Что касается конкретных моделей, на рынке можно найти продукцию нескольких компаний, давно зарекомендовавших себя в качестве надежных производителей:

• Esbe. Шведская компания, продукция которой отличается надежностью, хорошими эксплуатационными качествами и привлекательным внешним видом. Гарантийный срок эксплуатации – не менее 5 лет.
• Valtec. Совместное российско-итальянское предприятие, выпускающее термосмесительные клапаны, совмещающие доступную стоимость и хорошие технические характеристики. Гарантия на весь ассортимент устройств – 7 лет.
• Honeywell. Американский производитель, во главу угла поставивший удобство монтажа выпускаемых изделий. Трехходовые клапаны этой марки имеют яркий дизайн, высокую надежность, но и не менее высокую стоимость.

Рекомендуем ознакомиться:  Как правильно выбрать и ставить кран для радиатора системы отопления?

Установка термосмесителя для теплого пола

Трехходовой клапан монтируется в разрыв основного трубопровода и соединяется с обратным контуром системы. Установка осуществляется с использованием стандартного набора инструментов: гаечных ключей, пассатижей, подмотки, подходящих по размеру прокладок.

Это важно! Монтаж устройства осуществляется на этапе установки коллектора, до заливки бетонной стяжки.

В зависимости от конструкции, клапан имеет внутреннюю, либо внешнюю резьбу. На нее накручивается стандартная накидная гайка или фитинг (чрезмерных усилий при закручивании резьбы прилагать не следует, это может повредить прокладки).

Предварительно на резьбу наматывается подходящий уплотнитель. Места стыковки должны быть плотными и ровными, не иметь перекосов резьбы.

В зависимости от хода потоков теплоносителя, схема включения устройства в систему может различаться:

• Симметричное подключение (Т-образная схема). Разогретый и охлажденный потоки поступают в боковые отверстия изделия, смешанный поток идет из центрального отверстия.
• Асимметричное (L-образное) подключение. Горячий носитель и охлажденный поступают в два соседних отверстия, выходной поток идет через боковое.

При выборе того или иного варианта подключения, необходимо учитывать, как изделие будет вписываться в существующую обвязку трубопровода.

После завершения процедуры монтажа, система подвергается испытаниям. Тестирование должно продолжаться не менее 24 часов. Если все узлы функционируют исправно, можно осуществлять заливку и пользоваться системой в штатном режиме, наслаждаясь комфортом и уютом в исправно отапливаемых помещениях.

Смесительный клапан – один из главных узлов системы теплого пола. От его правильной работы зависит качество и точность регулировки температуры, что накладывает повышенную ответственность на проведение работ по его монтажу и обслуживанию.

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.

Используемые источники:

• https://vseotrube.ru/otoplenie/trehhodovoj-klapan-dlya-teplogo-pola
• https://kaminyn.ru/tyoplyiy-pol/vodnyiy/vidyi-klapanov-teplogo-pola.html
• https://znatoktepla.ru/teplyj-pol/trehhodovoj-klapan-dlya-teplogo-pola.html
• https://infotruby.ru/armatura/trehhodovoj-klapan-dlya-teplogo-pola
• https://delaypol.com/teplyj-pol/trehhodovoj-klapan-dlya-teplogo-pola.html