Работа термостатического смесительного клапана

  • автор:

Как выбрать термостатический клапан для тёплого пола?

Для напольной водяной системы обогрева рекомендуют установить блок автоматического управления. Оборудование позволяет контролировать температуру в помещении, регулировать работу жидкостной магистрали.

Самым простым устройством для управления обогревом является трёхходовой клапан. Его работу можно осуществлять вручную, посредством вентилей, но достичь определённого режима в помещении будет сложно.

Приобретают термостатическое оборудование. Его используют в Москве и других крупных городах. Оно позволяет сделать напольный обогрев автономным. Как устроен термостат? Какова схема его работы?

Характеристика оборудования

Теплоноситель из котла проходит по магистрали труб к коллектору. Из него жидкость поступает в напольный трубопровод. Отдавая тепло, она возвращается обратно к коллектору, который имеет отдельный обратный выход для охлаждённого теплоносителя. Циркуляционный насос нагнетает воду обратно в котёл.

При ручном управлении температурного режима на контуре с холодной водой и теплоносителе высокой температуры устанавливают вентили. Если комната прогрелась достаточно хорошо, то вентиль с горячей водой закрывают. Если в помещении холодно, то вентиль открывают.

Для автоматического регулирования режима отопления устанавливают трёхходовой смеситель с термостатом и выносным термодатчиком. Данная система образует термостатический клапан. Его устанавливают на входе в коллектор. Оборудование производится из латуни или из бронзы.

  • Трёхходовой клапан имеет 3 выхода для горячей, холодной воды и для теплоносителя, который подаётся в напольную магистраль. На корпусе маркерами обозначено направление потоков различных температур.
  • Для смешивания жидкости различной температуры предусмотрена смесительная камера.
  • На корпусе располагается термостат, с регулятором температуры.
  • Термодатчик расположен на термостате.
  • Клапаны перекрывают выходы для холодного и горячего потока. Они могут быть тарельчатыми или игольчатыми. Их работа зависит от термостата.
  • Термостат представляет собой систему, которая состоит из капсулы с жидкостью и подпружиненным штоком. К нему прикрепляются клапаны.
  • Датчик температуры имеет цифровую панель, на которой обозначены режимы отопления.

Термостат может находиться в термоголовке или в сервоприводе. Устройства имеют различную схему, но одинаковый принцип работы. Термоголовка представляет собой термостат, работа которого осуществляется с помощью жидкости: она чувствительна к перемене температуры.

Сервоприводы функционируют от электрической сети. Жидкость заключена в ёмкость. В ней находится нагревательная пластина. Сервопривод устанавливают на коллектор.

Трёхходовой смеситель предназначен для системы отопления больших площадей. В отдельных помещениях или в дачных домиках к коллектору подключают двухходовой вентиль. Его устанавливают на контур с теплоносителем высокой температуры. Вода проходит через него только в одном направлении.

Как функционирует автоматика?

Термостатический трёхходовой клапан для тёплого пола подключают перед коллектором. На датчике устанавливают определённый температурный режим обогрева. Устройство начинает работать при изменении параметров.

  1. Устройство состоит из полупроводника, который имеет температуру теплоносителя, поступающего в магистраль. Энергия передаётся жидкости термостата.
  2. При увеличении нагрева жидкость расширяется и давит на шток, который опускается.
  3. При этом перекрывается выход из горячей трубы и открывается выход из обратного контура.
  4. Охлаждённый теплоноситель поступает в камеру трёхходового смесителя, где соединяется с горячей водой из котла. Процесс смешивания может проходить по Т-образной схеме: горячий и холодный поток теплоносителя поступают в термостатический смесительный клапан симметрично с двух сторон. Выход жидкости в магистраль происходит под углом 900. При L-образной схеме горячая вода поступает в смесительную камеру с боку.
  5. Температура теплоносителя снижается. Он поступает в напольную магистраль в охлаждённом виде. Режим обогрева стремится достичь установленной нормы.
  6. При снижении температуры жидкость в термостате сужается. Подпружиненный шток выпрямляется, закрывается выход холодной воды, которая идёт по обратной трубе. В магистраль вновь поступает горячий теплоноситель.

При использовании сервоприводов к смесительному клапану для тёплого пола подключают устройство, которое работает от сети. Датчик нагревается, замыкает электрическую цепь. Происходит нагревание пластины, которая в свою очередь передаёт тепло терможидкости. Она расширяется, давит на шток, который заставляет работать тарельчатые клапаны.

При использовании сервопривода система отопления изменяет рабочий режим в течение 3 мин. Если в качестве автоматического устройства использовать термоголовку, то для нагревания жидкости в термостате понадобится до 15 мин.

Принцип работы двухходового вентиля для тёплого пола несколько иной. При повышении температуры в магистрали, термостат заставляет работать тарельчатые клапаны или шаровое устройство, которое полостью перекрывает выход для горячей воды. Охлаждённый теплоноситель из обратной трубы вновь возвращается в напольный контур.

При снижении температурного режима клапан открывает горячую воду и перекрывает обратку. Смешивания жидкости не происходит. Принцип работы двухходового термостатического клапана для тёплого пола идентичен ручному переключению вентилей, но система работает в автоматическом режиме.

Трёхходовой термостатический клапан для тёплого пола устанавливают в системе отопления для большой площади обогрева. Оборудование необходимо для котла, который разогревает воду до высокой температуры. Двухходовой клапан к системе подключают в качестве дополнительного регулирования обогрева для отдельных помещений.

Оборудование для автоматического регулирования режима обогрева может быть установлено в одноконтурной или двухконтурной системе отопления. Это удобно при использовании различных видов обогрева, при радиаторном и напольном. Смеситель подключают перед циркуляционным насосом. Предварительно рекомендую установить фильтр для воды. При подключении используют нарезной способ монтажа.

Как выбрать оборудование?

Термостатические приборы выбирают в зависимости от пропускной способности теплоносителя. Она должна соответствовать объёму жидкости, которая нагнетается в систему отопления. Данные указываются в техническом паспорте к котлу.

Для горячего и холодного контура используют металлические трубы диаметром 26*2 мм. Такой же диаметр должен быть и у патрубков трёхходового смесителя. В противном случае придётся устанавливать переходники, что не желательно для системы отопления. На швы приходится высокая нагрузка. Необходимо всегда следить за их герметичностью.

Температура жидкости в напольной магистрали 55-35 0С. Оборудование выбирают в зависимости от определённого теплового режима, который возможно установить на термостате. Для радиаторного обогрева требуются более широкий температурный диапазон, до 80 0С.

Для управления температурным режимом в помещении при водяном напольном обогреве используют термостатическое оборудование. Автоматика облегчит эксплуатацию системы отопления, обеспечит нормальный микроклимат в отдельных комнатах коттеджа, сэкономит электроэнергию.

При использовании устройства с программным обеспечением появляется возможность регулировать температуру напольной магистрали в зависимости от времени суток, дней недели.

Выбираем надежный трехходовой клапан для теплого пола: виды и особенности + правила подключения

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.

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.

Трехходовой смесительный клапан предназначен для смешивания двух входящих в него потоков (холодного и горячего) в один исходящий с заданной температурой. Данные клапаны особенно востребованы в бытовых системах горячего водоснабжения для защиты потребителей от ошпаривания. Они также могут обеспечивать горячее водоснабжение непосредственно от водонагревателей проточного или накопительного типа или использоваться на предварительном этапе подмешивания. Не менее часто применяются и для поддержания стабильной температуры подачи в системах теплых полов.

Принцип работы.

Внутреннее регулирование клапанов осуществляется автоматически благодаря наличию термочувствительного элемента, который контактирует со смешанным потоком и сжимается или расширяется в зависимости от отклонения температуры смеси от заданного выходного значения, тем самым, увеличивая, либо уменьшая входные отверстия горячей или холодной воды.

Как действует защита от ожогов?

Большинство присутствующих сейчас на рынке термостатических клапанов имеют устройство температурной защиты – «защита от ошпаривания». В случае неожиданного прекращения подачи холодной воды в клапан автоматически перекрывается и подача горячей воды, тем самым исключается возможность подачи горячей воды без предварительного подмеса потребителю.

Направление потоков.

Существует две схемы направления потоков в термостатическом клапане – симметричная и асимметричная. Выбор определенной схемы зависит от типа установки и удобства монтажа в той или иной системе отопления или ГВС. Рассмотрим подробнее каждую из них.

ГВ — горячая вода;

ХВ — холодная вода;

СВ — смешанная вода.

Симметричная Т- образная схема направления потоков

Подача холодной и горячей воды производится с противоположных сторон, смешение происходит в середине. Данная схема очень распространена в Европе, что связано с компактностью клапанов.

Асимметричная L – образная схема направления потоков

Подача горячей воды осуществляется сбоку, холодной- снизу. Получила свое распространение благодаря универсальности и простоте получаемого смесительного узла.

Примеры внешнего вида термостатических клапанов c симметричной и асимметричной схемой направления потоков:

Esbe VTA (Швеция)

Watts AquaMix (Германия)

Danfoss TVM-H (Дания)

Именно о термостатических клапанах с асимметричной схемой расположения потоков далее и пойдет речь.

Сферы применения термостатических смесительных трехходовых клапанов.

Термостатические смесительные клапаны являются универсальными приборами. Их используют как для горячего водоснабжения, так и в системах отопления. Все зависит от правильности выбора самого клапана и его подключения. Ниже приведены различные схемы подключения данного типа клапанов. Это далеко не все возможные варианты, но чаще всего используемые.

Водоснабжение

Самая простая и используемая схема подключения трехходового термостатического клапана в водоснабжении выглядит следующим образом:

А: обратный клапан
В: трехходовой термостатический смесительный клапан.
1: линия ГВС
2: линия ХВС
3: смешанный поток

Данная схема предназначена для стабилизации температуры в подающей линии на горячее водоснабжение. Как это выглядит на практике:

Рис. 3

Рис. 3 Данная схема подключения используется в тех случаях, когда циркуляционная линия горячей воды отсутствует. В этом случае термостатический клапан должен обязательно комплектоваться обратными клапанами на линиях подачи горячей и холодной воды.

Рис. 4

Рис. 4 Пример установки в систему горячего водоснабжения с циркуляционной линией. Рециркуляционный контур в данном примере служит для подачи нагретой воды к потребителям, без каких- либо задержек.

Рис. 5

Рис. 5 В данном примере одна из водоразборных точек устанавливается перед термостатическим клапаном. При такой схеме перед патрубком подачи горячей воды в смесительный клапан обязательно должен быть установлен обратный клапан.

Схемы подключения термостатических клапанов в напольном отоплении.

Теперь переходим к схемам использования трехходовых термостатических смесителей в системах отопления. Чаще всего клапан используется в смесительном узле для теплых полов.

Схема с одним контуром напольного отопления рис.6

Рис. 6 Термостатический смесительный клапан поддерживает постоянную температуру, установленную в настройках клапана. На контуре напольного отопления в обязательном порядке должен быть установлен собственный циркуляционный насос.

Схема с несколькими контурами напольного отопления рис.7

Остановимся на смесительном блоке поподробнее (рис 8).

Рис. 8

Рис. 8 Главной задачей смесительного узла является присутствие дополнительного контура с отдельным кольцом циркуляции. По этой причине у смесительного блока имеются две входящие и две выходящие точки. Две точки справа- это соединение распределительного коллектора для питания контуров теплого пола. Две точки слева — это циркуляция теплоносителя для получения тепла по мере необходимости.

Ниже приведены два варианта схемы смесительного блока (на самом деле этих вариантов может быть множество, но остановимся на самых распространенных).

Рис. 9

Рис 9 В данной схеме линия №2 необходима для увеличения расхода насоса. Так как у термостатических трехходовых клапанов низкая пропускная способность, что может создавать гидравлическое сопротивление и, как результат — расход насоса будет маленьким, что приведет к неэкономичности системы (насос будет работать с лишними нагрузками и потреблять лишнюю энергию). Также без линии 2 будет проблематично прокачать большое количество контуров. Если предполагается установка термостатического клапана с большой пропускной способностью, то необходимость в линии 2 отпадает.

При такой схеме может возникнуть ситуация, при которой поток на линии 1 опустится ниже критического и контуры теплых полов будут недостаточно нагретыми. Самые распространенные причины такой ситуации:

а) Недостаточный напор на линии 1, вследствие чего клапан слабо пропускает поток в точке 1.

б) Клапан по своим характеристикам не способен пропустить достаточный поток в точке 1. В этом случае единственным вариантом будет замена клапана на прибор с большей пропускной способностью (KVs).

Если предполагается первая причина, то можно сузить сечение линии 2, либо поставить на линию 2 балансировочный клапан (рис.10).

Рис. 10

Рис. 10 Балансировочным клапаном вы сможете регулировать величину потока через линию 2 и, тем самым, увеличивать или уменьшать подачу на линии 1.

Надеемся, эта статья помогла вам понять основные принципы работы и использования трехходовых термостатических клапанов. Подводя итог, хотим особо отметить, что главными преимуществами данных приборов являются относительно невысокая цена и простота установки, а недостатком – низкая пропускная способность самого клапана (Kvs), что ограничивает его использование в системах с большими потоками теплоносителя.

Сейчас на рынке присутствуют более совершенные альтернативы с хорошей пропускной способностью, но все эти варианты значительно дороже и требуют некоторых навыков при их монтаже. Об этом и многом другом мы расскажем в следующих статьях.

Выбрать термостатический смеситель у нас >>

Как работает трехходовой клапан – характеристики и правила установки термостатического смесительного клапана

Надежная система отопления в частном доме является залогом комфортного в нем пребывания и здоровья жильцов. Нередко одних только радиаторов недостаточно для обеспечения качественного обогрева. В таком случае потребители предпочитают укладывать нагревательные элементы под стяжку пола. В случае с водяным теплым полом необходим трехходовой клапан, который позволяет регулировать уровень нагрева радиаторов и труб под стяжкой. Далее в статье расскажем, как работает трехходовой клапан в системе отопления, из каких деталей он состоит и как его правильно установить.

Конструкция

По строению трехходовой клапан включает два двухходовых крана, совмещенные в едином корпусе. При этом они регулируют интенсивность потока теплоносителя, чтобы можно было влиять на температуру горячей воды в радиаторах и трубах теплого пола.

Термостатический смесительный клапан состоит из таких элементов:

  • металлический корпус;
  • стальной шарик или шток с запорной шайбой;
  • крепежные муфты.

Если клапан оборудован штоком, его можно подключить к электромеханическому приводу. Тогда управление потоком и температурой теплоносителя можно будет автоматизировать. Ручные клапаны обычно оснащают металлическими шариками. Принцип действия таких устройств напоминает работу кухонного смесителя.

Стоит отметить, что распределительный трехходовой клапан, корпус которого изготовлен из латуни, предпочтительнее, чем чугунный, поскольку он легче и заметно долговечнее.

Разновидности распределительных клапанов

Хотя назначение у всех клапанов одно и то же – распределять уровень нагрева теплоносителя в трубах, все-таки они отличаются по методам управления.

Различают такие виды устройств:

  • ручные;
  • с электрическим приводом;
  • с термоголовкой;
  • пневматические;
  • с гидравликой.

Для частного жилого дома предпочтительным будет трехходовой клапан для отопления с электроприводом. Изменения в характеристиках теплоносителя вносятся благодаря специальным датчикам, которые через контроллер передают команды на электрический привод.

Нужный эффект по распределению температуры происходит автоматически, вне зависимости от того, какое отопительное оборудование установлено в доме – твердотопливный, газовый или электрический котел.

Обратите внимание, что специалисты рекомендуют остановить свой выбор на запорном трехходовом клапане с автоматикой, поскольку им намного легче оперировать. Как вариант, если встроить регулируемый клапан в готовую систему отопления нет физической возможности, можно остановиться на устройствах с термоголовками.

Принцип работы в системе отопления — как работает устройство

Если говорить упрощенно, то принцип работы трехходового клапана состоит в перемешивании воды, нагретой до разной температуры. При этом достигается экономия топлива, а котел работает более эффективно и не подвергается излишним нагрузкам.

Пока вода циркулирует по трубам отопления, она постепенно остывает. Поэтому отвечая на вопрос, зачем нужен трехходовой клапан на отопление, скажем, что он позволяет разбавить холодную и горячую воду, чтобы она быстрее и легче нагревалась котлом повторно.

Кроме того, потоки горячей воды распределяются по системе, а чтобы не заниматься этим вручную, устанавливают электрический привод. Он в автоматическом режиме управляет потоками, контролируя степень нагрева теплоносителя. От того, насколько качественной будет данная деталь, зависит долговечность и эффективность работы отопительной системы. Читайте также: «Выбираем трехходовой клапан esbe для отопления и теплого пола – виды кранов эсбе, характеристики».

Стоит отметить, что благодаря встроенному в отопительную систему трехходовому вентилю можно сэкономить порядка 50 % топлива.

Тонкости установки термостатического смесительного вентиля

Трехходовой смесительный клапан можно монтировать в системы отопления с одним или несколькими контурами, поместив его в смесительном узле. Примечательно, что схема подключения трехходового клапана на теплый пол не будет меняться в зависимости от числа контуров (прочитайте: «Как работает трехходовой смесительный клапан для теплого пола, виды, применение»). Единственное различие в том, что система будет оснащена дополнительными деталями.

Дополнительные контуры нужны как раз для того, чтобы подсоединить к отоплению трубы теплого водяного пола. Обратите внимание, что по схеме подключения теплого пола с трехходовым клапаном, он монтируется перед насосом, нагнетающим давление. Это обязательное условие для качественного функционирования отопительной системы.

При выполнении работ по врезке важно проконтролировать, чтобы клапан не засорился шлаками или брызгами расплавленного металла, оставленными сварочным аппаратом. Кроме того, клапан должен быть съемным, чтобы его можно было проверить и, в случае необходимости, заменить.

Если вы не обладаете соответствующими навыками, лучше доверить врезку распределительного клапана профессионалам.

Выбираем трехходовой клапан

Перед тем, как установить трехходовой клапан на теплый пол, его нужно правильно подобрать с учетом особенностей отопительной системы.

Факторы, влияющие на выбор данного приспособления, таковы:

  • пропускная способность труб в отопительной системе;
  • число контуров;
  • материал внешнего корпуса клапана;
  • строение и принцип управления прибором;
  • сечение входного патрубка.

Что касается числа линий в отопительной системе дома, то в данном вопросе сложностей быть не должно. А вот все прочие факторы предполагают наличие у потребителя определенных технических знаний. Не имея представления об основных принципах термодинамики, сложно подобрать даже размер клапана. Поэтому чтобы не рисковать, рекомендуем проконсультироваться со специалистами, прежде чем приобретать какое-либо приспособление.

Поскольку трехходовой клапан, в сущности, является обычным краном с термостатической головкой, при наличии электропривода он может функционировать без вмешательства человека. При этом горячая вода циркулирует с такой интенсивностью, которая необходима для обеспечения необходимой температуры. Никакие дополнительные пульты управления для этого не нужны, а потребитель может не волноваться, что система отопления перегреется.

Современные энергоносители имеют достаточно высокую стоимость, поэтому каждый владелец квартиры или загородного дома задумывается, как сделать систему отопления более энергосберегающей. Не так давно у пользователей не было возможности регулировать подачу тепла в помещение, тем самым экономя расход. Строительная отрасль постоянно совершенствуется, и сейчас доступны специальные устройства – термостатические вентили. Это простые, надежные и недорогие элементы, позволяющие поддерживать в помещении желаемую температуру воздуха и регулировать энергопотребление. Принцип работы, виды и особенности термостатического вентиля рассмотрим ниже.

Термостатический вентиль

Назначение устройства

Бывает, что в помещениях, помимо радиаторов, выступают другие источники тепла – бытовые приборы, газовые или электроплиты и так далее. В солнечные дни температура поднимается и в доме становится теплее, чем обычно.

Важно! Задача термостатического вентиля, установленного на радиаторе – автоматический контроль температуры, в ходе чего он учитывает температурные колебания в помещении на высоте до 2 метров.

Термостатический вентиль для радиаторов обеспечивает надежность теплового оборудования. Включив его в отопительную систему, достигается комфортная и оптимальная температура в помещении и, одновременно с этим, экономятся средства, затрачиваемые на энергопотребление. Вентиль стабилизирует работу отопительной системы, если в ней падает или исчезает давление.

Конструкция

Существует большое разнообразие моделей подобных клапанов, но их конструкция схожа.

Обязательная компоновка предполагает следующие элементы:

  • корпус, как правило, сделанный из латуни;
  • смеситель, используемый как регулятор направления;
  • рычаг управления;
  • прочие мелкие детали в виде уплотнителей, гаек и так далее.

В корпусе вентиля 2 входа и 1 выход. Через входы поступает разнотемпературная жидкость, а через выход она выходит, уже подогретая до необходимой температуры. Во внутренней части корпуса расположен смеситель, регулирующий направление. Данный элемент, в зависимости от модели вентиля, функционирует по-разному. Простой вариант – в конструкции установлен пружинный запорный элемент, реагирующий на температуру, а соответственно и давление. Если увеличивается напряжение пружины, на выходе снижается температура.

Ручка управления необходима для того, чтобы задать определенное положение вентиля. С ее помощью выставляется жесткость пружины и настраивается положение запирающей детали.

Конструкция клапана

Принцип работы

В корпусе устройства, во фронтальном и правом патрубках, циркулирует теплоноситель до тех пор, пока его температура не достигнет выставленного значения. Термостатический клапан устанавливается для того, чтобы поддерживать заданную температуру на выходе, подмешивая в жидкость холодную или горячую воду. Если параметры не сходятся, то внешний привод устройства действует на шток. Когда он начинает перемещаться, в корпусе открываются все 3 канала. И, как только температурные параметры стабилизируются, фронтальный входной патрубок перекрывается.

Существует немалое разнообразие термостатических клапанов и трехходовых вентилей. Одна из разновидностей схожа с шаровым краном. В этой модели переключающий клапан состоит из шара с выборкой, а не из седла с конусом. Чтобы перераспределять теплоноситель привод воздействует на шток с закрепленным шаром, вращая его. Такие клапаны имеют невысокую пропускную способность, поэтому находят применение только в бытовых отопительных системах. Вкратце, термостатический клапан устанавливает необходимую температуру воды.

Каких видов бывают вентили

Конструктивные особенности – не единственное, чем различаются современные термостатические вентили. Данные элементы изготавливаются из различных материалов, имеют разные диаметры и способы подключения. Ознакомимся с основными видами.

Материал изготовления

Главное условие – материал, из которого производится вентиль, должен быть стойким к механическим воздействиям и образованию коррозии. Объясняется это тем, что элемент находится в постоянном контакте с жидкостью – теплоносителем.

От материала, из которого изготовлен клапан, зависят эксплуатационные и технические характеристики изделия. Рекомендуется, чтобы вентиль был сделан из меди, латуни или чугуна. Медные варианты дорогостоящи, но долго служат. Латунные образцы также имеют длительный срок эксплуатации и не вызывают сложностей во время работы. В целом, чтобы сделать правильный выбор, лучше обратиться за советом к специалистам компании, которые будут настраивать отопительную систему.

Вентиль

Метод управления

По этому параметру выделяют устройства 2 видов:

  • электрические;
  • ручные.

Зачастую устанавливается ручной вариант, визуально схожий с обыкновенным шаровым краном. Более современные модели с электрической начинкой пользуются популярностью в частных домах – управляются они автоматически, распределяя тепло по помещению. Регулировка термостатического вентиля простая – пользователь выставляет желаемую температуру обогрева для каждой комнаты и прибор подает рабочую жидкость к отопительному прибору. При желании такая система совмещается с «теплым полом», но требуется продумать способ создания защитного покрытия для труб.

Схема подключения

Разобравшись, из чего состоит вентиль и по какому принципу он функционирует, рассмотрим различные схемы его подключения. Здесь все зависит от того, с какой целью устанавливается термостатический балансировочный клапан.

Для чего нужен вентиль:

  1. Защищает твердотопливный котел от воздействия конденсата и температурного шока, что случается в результате внезапного отключения электроэнергии.
  2. Чтобы теплоноситель, циркулирующий в системе «теплый пол» не прогревался выше +45 градусов по Цельсию.
  3. Поддерживает необходимую температуру теплоносителя в системе отопления, а значит и давление в трубопроводе.

Для защиты теплового агрегата, работающего на твердом топливе, не допускается, чтобы в его контур попадала остывшая вода из системы отопления. Для этого котел подключается по особой схеме, в которую включен не только смесительный клапан, но и байпас. Работа схемы выглядит следующим образом: теплоноситель будет циркулировать по малому кругу через байпас до тех пор, пока не прогреется теплогенератор. Когда температура достигнет +50-55 градусов Цельсия, начнет открываться клапан, подмешивая холодную воду из системы. Когда котел выйдет на рабочую температуру, байпас перекроется и весь поток начинает поступать через радиаторы.

Аналогичные функции и при подключении к системе «теплый пол». Насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока он не станет остывать. Как только это случится, срабатывает датчик и вентиль и в систему начнет добавляться горячая вода от котла.

Данная важная деталь также находит применение при обвязке твердотопливного котла и буферной емкости, играющую роль аккумулятора тепла. Для эффективного ее прогревания температура теплоносителя должна достигать отметки в +70-85 градусов Цельсия, что выше нормы для радиаторов. Термостатический вентиль используется, чтобы понизить температуру. Для этого его устанавливают за емкостью, в паре с насосным оборудованием.

Обратите внимание! При установке смесительного клапана, насос располагать следует с той стороны, где расположен всегда открытый патрубок крана.

Нередко термостатические переключающие вентили устанавливаются в больших коттеджах со сложной отопительной системой, с гидрострелкой и распределительным коллектором. Каждому контуру в такой ситуации требуется определенная температура. Наивысший показатель тепла нужен бойлеру, поэтому к нему не подводится регулирующая температура. А вот для остальных потребителей подается не такой горячий теплоноситель, поэтому их подключают посредством термостатических вентилей.

Разновидность вентиля

Особенности установки

Отопительные системы собираются по различным схемам, от чего будет зависеть расположение труб горячего водоснабжения, заглушек и регулировочных клапанов. Прежде чем начинать установку, нужно перекрыть подачу теплоносителя к радиатору и слить остатки воды.

При однотрубной отопительной системе горячая вода циркулирует по одной трубе, а приборы отопления подключаются последовательно. Теплоноситель к радиатору подводится посредством специальной трубы, установленной сверху. В контуре он проходит через батарею и выходит с другой стороны, перенаправляясь в магистраль. При таком подключении термостат монтируется на байпас, соединяющий прямую и обратную трубу прибора отопления. И даже если клапан будет перекрыт, горячая вода все равно продолжит перемещаться. Сбой термостата может произойти из-за того, если не установить байпасы под трубами. Если отключиться одну батарею, то сбой будет не только у вентиля, но и у всей отопительной системы.

В двухтрубных системах дела обстоят иначе, так как в ней по одной трубе подается теплоноситель, а по другой он отводится. Перемычка, то есть байпас, в такой ситуации не требуется, поэтому термостатический вентиль устанавливается на трубе подачи. Регулировочный клапан эффективен и в индивидуальных отопительных системах. Актуален он и для централизованных сетей, но с учетом того, что предусмотрен счетчик горячей воды.

Установленный в систему отопления вентиль

Прежде чем приступить к настройке термостата, в первую очередь потребуется изолировать помещение от тепловых потерь. Для этого закрываются все двери и окна. Далее клапан выставляют на максимальную теплоотдачу и включают отопление, после чего замеряют температуру в комнате. После ее увеличения на 5 градусов, вентиль закрывают. Теперь нужно немного выждать и плавно открывать регулятор до той поры, пока не пойдет вода. Это положение следует запомнить.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *