Функциональные особенности трехходового клапана

Когда источник тепла покидает котельную, то у него определенная температура, которая в дальнейшем будет поддерживаться установленными конфигурациями владельца отапливаемого жилья. Но бывают такие случаи, когда в разных контурах отопительной системы нужна вода с разными температурами. Автоматические настройки оборудования не смогут этого обеспечить.

 

К счастью, решить такую проблему можно, купив трехходовой термостатический смесительный клапан. Эта небольшая по размерам деталь будет поддерживать необходимые температурные показатели источника тепла в малом контуре отопительной системы, и в других контурах.

 

 

Назначение и принцип работы

 

Трехходовой клапан с виду напоминает простой тройник, выполненный из бронзы или латуни, на поверхности которого есть специальная шайба регулировки. Под этим управляющим элементом располагается термочувствительная деталь, она и нажимает на рабочий шток, который выходит из корпуса. На поверхности самого штока установлен конус, который герметично входит в седло. Лучше понять устройство и его принцип работы поможет схема детали в разрезе.

 

 

Теплоноситель идет через передний и правый патрубок до того времени, пока температура не достигнет необходимого уровня. Назначение и особенности эксплуатации такой детали состоят в том, чтобы удерживать температуру источника тепла на выходе в настроенных пределах, добавляя для этой цели в его состав холодную или горячую жидкость, которая подается из левого патрубка. Когда вода нагревается или охлаждается до нужной температуры, внешний привод воздействует на шток. Дальше конус выходит из седла и открывает пространство между тремя каналами. Все это будет длиться до тех пор, пока не перекроется передний патрубок, если температура теплоносителя не перестанет изменяться.

 

 

Производят и еще один вариант внутреннего клапана, который с виду напоминается обычный шаровой кран. Эта деталь переключает клапан без помощи седла и конуса, для этого внутри конструкции есть специальный шар, выполняющий данную функцию. Чтобы контролировать потоки источника тепла в таких деталях привод не нажимает на шток, а начинает вращать его вместе со специальным шаром. Данный вариант не дает внушительных результатов и применяется только в бытовых отопительных системах. Также есть вариант клапана, где на стоке находится не шар, а своеобразный сектор, чья рабочая половина покрывает один или два потока воды.

 

Разновидности трехходовых клапанов

 

По типу работы

 

По принципу работы такие детали можно разделить на два типа:

1. Смесительные.
2. Разделительные.

Название каждого из видов уже определяет принцип работы устройства. У первого варианта есть один выход и два входа. Это значит, что клапан смешивает разные потоки воды для понижения ее температуры. Этот вариант называют лучшим для контроля работы системы теплых полов.

 

 

Контролировать температуру выходящего потока не так и сложно. Для этого нужно знать температуру входящих источников воды, определить пропорции каждого из двух потоков, и уже на выходе будет теплоноситель необходимой температуры. При точной и правильной установке этот тип вполне может работать и по разделительному принципу.

 

А вот собственно разделительные варианты клапанов делят каждый поток на два. И конструкция противоположна предыдущему варианту – два выхода и один вход. Чаще всего такой тип клапана применяют, чтобы разделять горячую воду в системах ее подачи. Также мастера применяют этот клапан для установки на обвязках воздухонагревателей.

 

 

Несмотря на различия в конструкции, внешние характеристики обеих вариантов практически не отличаются. Если же взять два вида в разрезе, то одно из отличий сразу же бросается в глаза. Дело в том, что на смесительном клапане установлен шток с одним шаровым элементом, который находится по центру и перекрывает седло фронтального прохода. В разделительном варианте таких элементов сразу два на одном штоке, и находятся они на входной части. Действуют они достаточно просто, первый шаровой клапан закрывает один проход, и одновременно второй клапан открывает другой проход.

 

По принципу управления

 

В зависимости от того, как контролируется работа детали, трехходовой клапан можно разделить на два варианта:

1. Ручной.
2. Электрический.

 

Чаще всего применяется именно ручной тип детали, который с виду напоминает простой шаровой кран и отличается лишь тремя патрубками на выходах. Трехходовой клапан с электроприводом пользуется популярностью среди владельцев частных домов. Это очень удобно, можно оптимально распределять температуру по комнатам при помощи контроля подачи теплоносителя. Важной характеристикой в этой процедуре становится отдаленность каждой комнаты от котла отопления. Также электрический тип клапана позволяет обеспечить совмещение с механизмом теплого пола. Самые крупные варианты с высокой характеристикой проходимости тепла монтируют на теплопроводах между помещениями.

 

 

Как и другие детали в системах водоснабжения и отопления, этот клапан определяется по диаметрам подводящей трубы и показателю давления источника тепла. В результате, необходимо придерживаться ГОСТа, который регламентирует нормы для клапана. Если этого не сделать, то получится грубое нарушение, которое может привести даже к поломке системы отопления.

 

Разновидности приводов

 

В процессе эксплуатации контролировать работу детали по температурным показателям можно через специальные внешние приводы, которые представлены в нескольких вариантах:

• Обычный термостатический привод нажимает на шток при помощи специальной жидкой среды, которая реагирует на изменения температур. На небольших вариантах клапанов, которые применяются в бытовых целях, чаще всего установлены именно такие варианты привода. Их также просто снимать для замены или установки деталей другого типа.
• Вместо предыдущего типа устройства, для управления может применяться термостатическая головка, на которой есть чувствительный элемент, реагирующий на изменения температуры воздуха. Чтобы контролировать температуру воды в системе, деталь оснащается специальным датчиком. Этот элемент устанавливается в трубы с источником тепла и соединяется с приводом при помощи капиллярной трубки. Такой контроль будет достаточно точным.

 

 

• Воздействовать на шток можно и при помощи электропривода со специальным контроллером. Электрические датчики регулировки, которые также именуют преобразователями температуры, постоянно меняют характеристики воды и сигнализируют о показателях на котроллер. От самого контроллера в основном и зависит работа устройства. Этот вариант регулировки самый популярный, ведь он показывает точные результаты.
• Есть на рынке и более упрощенный вариант клапана с электроприводом – устройство с сервоприводом. Отличаются эти модели между собой только отсутствием контроля у последнего варианта. Регулировка происходит при помощи прямого воздействия привода на кран, а сигналы исходят от температурного датчика. Такие клапаны зачастую идут в комплекте с трехходовыми кранами, на которых установлена шаровая или секторная распределительная деталь.

 

Преимущества клапана

 

Трехходовой клапан имеет такие положительные стороны:

• Простота установки. С этой задачей справиться даже человек без опыта проведения подобных работ;
• Нет необходимости в постоянном присмотре. Устройство работает в нормальном режиме и является полностью безопасным;
• Легкость в применении и обслуживании;
• Простота в ремонте. При необходимости любые детали можно заменить, также при проблемах с герметичностью, втулка легко подтягивается;
• Герметичность конструкции. Это обеспечивается специальными тефлоновыми уплотнителями. Переживать, что будет течь воды на этой детали, не стоит;

 

 

• Невысокое гидравлическое сопротивление;
• Элемент не образует зон застоя воды и разных засоров;
• Учитывая функционал такой маленькой детали, стоит она совсем недорого.

 

Как правильно выбрать трехходовой клапан

 

Перед тем, как отправляться за покупкой клапана такого типа для котла, надо определить все характеристики источника тепла, его расход и тип обвязки. Температурные показатели и примерный расход можно узнать в проектной документации. Если не сохранилось никаких документов, то в паспорте на котел твердого топлива есть характеристика температуры теплоносителя в обратной части трубопровода. В большинстве случаев вода нагревается до 45-50 градусов. Ее расход необходимо узнать для того, чтобы правильно выбрать трехходовой клапана по характеристике пропускной способности. Когда человек узнал эту характеристику, то ее надо сравнить с пропускным показателем крана, это записано в документации.

 

 

Специалисты советуют в процессе выбора опираться на схему обвязки твердотопливного котла. В самой обычной схеме подключения можно использовать трехходовой термостатический клапан для нагревательного оборудования.

 

На схеме обвязки отопительной системы с тепловой батареей, вода в ней начинает повышать температуру только после того, как будет нагрета вода, циркулирующая по небольшому кругу (третий и первый патрубки). Когда источник тепла нагреется, то трехходовой кран, отрегулированный на одну из трех характеристик температуры, откроет холодную воду из второго патрубка. В это же время горячая вода будет циркулировать к баку аккумулятора, вместо холодной.

 

Более сложная схема предусматривает применение твердотопливного котла с  клапаном, оснащенным внешним контроллером.

 

 

Также выбирать такую деталь стоит с учетом диапазона устанавливаемых температур. Тут лучше использовать клапаны с термостатическим приводом, которые используются не только в котловых обвязках, но и в теплом поле или ГВС. Модельный ряд состоит из разных кранов, в которых диапазон может колебаться  от 20 до 45 градусов, или от 35 до 60.

 

Применение и варианты подключения

 

Чтобы холодная вода не попадала внутрь твердотопливного котла во время разогрева, надо использовать схему подключения с первичным контуром циркуляции.

 

 

Клапан в такой ситуации отсекает холодный теплоноситель из обратной трубы, это позволяет избежать появления конденсата на внутренней поверхности корпуса котла. А это очень важно, ведь конденсат отрицательно влияет на срок службы устройства. Источник тепла будет циркулировать в первичном контуре до тех пор, пока не будет достигнута температура, которую установил пользователь. Когда достигается настроенный показатель, термостат воздействует на шток, плавно открывается поток холодной жидкости из отопительной системы. Для гидравлической регулировки механизма в малый контур устанавливают балансировочный вентиль. Чтобы схема обвязки нагревательного оборудования работала правильно, циркуляционный насос надо установить после трехходового крана. Многие делают наоборот, что является серьезной ошибкой.

 

Также в этом варианте подключения можно применять вторичный контур циркуляции, который будет осуществляться при помощи собственного насосного оборудования и трехходового клапана.

 

 

Такой контур будет подавать в отопительную систему горячую жидкость в необходимом количестве, а насос оборудует циркуляцию вторичного контура. Трехходовой элемент и насос управляются при помощи контроллера, который получает характеристики источника тепла от специальных датчиков.

 

Жидкость для бойлера отбирается между этими двумя контурами, где источник тепла максимально нагревается. Некоторые производители котлов отопления оснащают свою продукцию еще и дополнительным контуром, для обеспечения потребителей ГВС. Чтобы сохранить температуру воды при подаче в дом, агрегаты переключаются с основного контура на ГВС, для этого устанавливают специальное оборудование внутри самого котла. Вариант с прямым коллектором, внутри которого работает деталь, перекрывающая боковые патрубки, немного отличается. Шток в ней работает при помощи сервопривода, который получает сигналы от блока управления. Кроме этого, такие детали часто используются в сфере управления теплым полом. В такой ситуации лучше всего подойдет трехходовой клапан с термоголовкой и специальными датчиками температуры.

 

 

По такой схеме источник тепла будет равномерно распределяться между разными комнатами помещения. Это обеспечит качественный обогрев.

 

Видео