Как работает трехходовой клапан для обогрева с термостатом
Трехходовой клапан для обогрева с термостатом имеет такую форму, которая напоминает тройник, отсюда и наименование. Функции же у него полностью другие, он поддерживает в доме комфортабельный тепловой баланс и одинаково распределяет тепло по всему помещению.
Трехходовой клапан особенно используется для теплого гидравлического пола. В большинстве случаев температуры в отопительном приборе подогрева и пола не совпадают, для регулирования данного процесса и используют устройство.
В этой статье мы побеседуем об трехходовом клапане, его устройстве, установке, рабочем принципе и разновидностях. Использование такого агрегата просто нужно в системе ГВС.
Устройство трехходового клапана
Конструктивно он представляет два скреплённых двухходовых крана в одном корпусе. Но в отличии от них полностью водяной поток горячей воды не перекрывается, а изменяется интенсивность его прохождения. Благодаря этому меняется температура горячей воды.
-
Важные детали клапана:
Клапаны со штоком дают возможность автоматизировать управление при помощи электромеханического привода. Это дает возможность автоматично менять температуру воды. Шариковый клапан по принципу действия вполне уместно сравнить с прибором смесителя в кухонной комнате. Они применяются только в клапанах с ручным управлением.
Примите во внимание: подбирая кран, необходимо посмотреть на материал, из которого выполнен корпус. Латунный очень легкий и надежный если сравнивать с чугунным.
Чтобы разобраться, из чего складывается и как работает термосмесительный трехходовой кран самого популярного седельного типа, необходимо изучить предоставленную ниже схему.
В середине латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.
-
Они отличаются по методу управления. Условно можно разделить на клапаны:
В приватном доме наиболее допустимым будет клапан с электрическим приводом. Установленные в середине датчики предоставляют команду через контроллер на привод, если изменяются контролируемые параметры воды.
В результате становится теплее, либо наоборот, прохладнее. Термосмесительный эффект происходит автоматично. При этом не имеет значения, какой котел поставлен в системе – газовый или твердотопливный.
Если нет возможности в отопительной системе установить регулируемый клапан, то прекрасным выходом из этой ситуации в данном случае станет клапан с термоголовкой.
Установка трехходового клапана в отопительной системе
Кран с термостатом устанавливают в систему обогрева в смесительном узле при одно – или многоконтурном распределении тепла. Подобных контуров может быть несколько. Важная схема не поменяется. Добавятся лишь новые детали.
К примеру, смесительный узел. Наличие дополнительного контура распределения теплового носителя считается его важной отличительной спецификой. Для чего он необходим? Для подсоединения дополнительных теплопотребителей. К примеру, пола с подогревом.
При выполнении монтажных работ по установке клапана нужно не забывать, что он ставится перед насосом системы. От выполнения такого требования зависит трудоспособность всей системы.
Во время врезки клапана необходимо наблюдать, чтобы в него не попали отходы сварки (шлак, капли металла который расплавлен). Также нужно рассчитать возможность легкого снятия клапана в процессе его эксплуатации. Такое действие понадобится при периодической проверке его работоспособности.
Чтобы правильно подобрать клапан необходимо брать во внимание особенно много самых разных невидимых моментов.
-
Первым делом:
С количеством контуров отопительные системы легко разобраться собственными силами. С другими моментами выбора все обстоит более сложно. Чтобы выяснить, как устроен и работает трехходовой клапан, достаточно вникнуть в данный вопрос.
А для того, чтобы правильно определить даже его габариты, нужно иметь понятие в термодинамике.
Вентили с аналогичной задачей справиться не в состоянии, что говорит про необходимость наличия трехходового клапана в отопительной системе. Применяя клапан в системе нет необходимости сочинять какой-то выносной пульт управления ею. Все выполняется без человеческого участия.
Как работает трехходовой клапан в отопительной системе
Рабочий принцип клапана состоит в смешивании водных потоков с различной температурой. Для чего это необходимо делать? Если не вдаваться в технические детали, можно дать ответ так: для увеличения служебного срока котла отопления и его намного экономичной работы.
Вместе со смешиванием клапан потоки еще и делит. Появляется природное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оборудуется термодатчиком с термостатом. В данном случае наиболее целесообразно тут справляется электропривод. От устройства привода зависит качество функционирования всей отопительные системы.
-
Такой клапан монтируется в тех местах трубопровода, где нужно разбить циркуляционный поток на 2 контура:
В большинстве случаев постоянный гидравлический поток применяют потребители, для которых подается качественный тепловой носитель конкретного объема. Изменяется он в необходимости конкретно от хороших критериев.
Переменный поток потребляют те объекты, для которых показатели качества не считаются основными. Им важен количественный показатель. Другими словами для них регулировка подачи выполняется по требуемому количеству теплового носителя.
Есть в категории арматуры запорной и двухходовые аналоги. В чем отличие данных двух вариантов? Трехходовой клапан работает абсолютно иначе. В его конструкции шток не может закрыть поток с постоянным на гидравлике режимом.
По существу, клапан не может закрыть подачу на контур с постоянным на гидравлике потоком. А вот переменое направление он закрывать способен, таким образом давая возможность настраивать напор и расход.
Если соединить два двухходовых клапана, то выйдет трехходовая конструкция. При этом оба клапана должны работать реверсивно, другими словами при закрытии первого в первую очередь открывается второй.
Виды трехходовых клапанов по функционалу
-
По принципу действия такой вид разделяется на два подвида:
Уже по наименованию понять можно, как работает каждый вид. У смесительного один выход и два входа. Другими словами он создает роль смешивания 2-ух потоков, что нужно для уменьшения температуры теплового носителя. Кстати, для создания необходимой температуры в системах полов с подогревом это совершенное устройство.
Менять температуру выходящего потолка очень просто. Чтобы это сделать нужно знать температуру 2-ух входящих потоков и точно высчитать пропорции каждого, чтобы на выходе получить требуемый режим температур. Кстати, такой вид устройства, если его по всем правилам установить и настроить, способна работать и по принципу деления потоков.
Трехходовой кран разделительного действия разбивает ключевой поток на 2. По этому у него два выхода и один вход. Данный прибор в большинстве случаев применяется для деления горячей воды в системах горячего водообеспечения. Нередко профессионалы устанавливают его в обвязках воздухонагревателей.
По внешнему виду оба устройства ничем не выделяются между собой. Однако если рассмотреть их чертеж в разрезе, другими словами одно отличие, которое тут же кидается в глаза. В смесительном приборе поставлен шток с одним шаровым клапаном.
Он размещается в центре и закрывает седло основного прохода. В разделительном подобных клапанов два на одном штоке, и они ставятся в выходных патрубках. Принцип их действия такой — первый закрывает один проход, прижимаясь к седлу, а второй в данное время открывается другой проход.
-
Современный трехходовой кран разделяется на два типа по методу управления:
Чаще доводится встречаться с ручным вариантом, который похож на обыкновенный кран с круглым отверстием, исключительно с тремя патрубками — выходами. Электрические автоматизированные системы очень часто применяются для теплораспределения в индивидуальном домостроительстве.
Например, можно настроить температуру по комнатам, распределяя тепловой носитель в зависимости от отдаленности помещения от котла для нагрева. Или обеспечить соединение с системой пола с подогревом. Большие по проходимости приборы ставят на теплопроводах между зданиями.
Как и любое устройство, трехходовой кран устанавливается по диаметру подводящей трубы и давлению теплового носителя. Отсюда и ГОСТ, который дает возможность провести сертификацию. Несоблюдение ГОСТа считается грубым нарушением, тем более, когда касается дело давления в середине трубопровода.
Схема пола с подогревом с трехходовым клапаном
Когда есть осознание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть разные схемы подсоединения, зависящие от назначения и роли элемента в домашнем отоплении.
-
Установка термосмесительного клапана производится в данных случаях:
Для этого применяется следующая схема подсоединения котла с циркуляционным насосом и трехходовым смесительным клапаном:
Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода двигается по малому кругу через циркуляционный насос. При нагревании теплового носителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный тепловой носитель из системы. При выходе отопителя на режим функционирования циркуляционный насос перекрывается и весь поток идет через отопительные приборы.
В системе полов с подогревом этот компонент делает такие же функции. Циркулярный насос гоняет тепловой носитель по греющим контурам до той поры, пока он не начнет остывать. Как только это случится, сработает измеритель и термоголовка, после этого трехходовой клапан станет добавлять в закрытый контур горячую воду, идущую от котла.
Как собственными руками правильно выполнить монтаж коллектора полов с подогревом, насоса и клапана, показано на схеме:
Следующий пример применения и подключение этой основной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости, являющейся тепловым аккумулятором.
Чтобы прогреть ее полностью очень быстро, температура подаваемого теплового носителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не требуется в системе отопления с использованием радиаторов. Уменьшить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленый за емкостью одновременно с индивидуальным циркулярным насосом.
Важно. Устанавливая смесительный клапан, не забывайте, что насос должен находиться с той стороны, где находится всегда открытый отрезок трубы трехходового крана.
Непростая система отопления большого загородного дома может иметь очень много потребителей, подключаемых при помощи гидрострелки и распределительного коллектора.
Причем в любой из контуров нужно подать тепловой носитель с различной температурой. Очень высокая необходима косвенику, по этому на подводке к нему арматуры для регулировки нет. Остальным потребителям необходим более холодный тепловой носитель, а поэтому они подключены через трехходовые клапаны.
-
В зависимости от направления потоков, термостат представлен 2-мя моделями:
Схема подсоединения трехходового смесительного клапана.
Ставится смесительный кран, оснащенный термостатом, если необходимо обеспечить постоянную температуру теплового носителя.
-
Анализируя смесительный узел, можно выделить в нем следующие важные части:
Схема смесительного узла для пола с подогревом
Схема подсоединения включает циркулярный насос, монтируемый на подачу. После ставится датчик температуры, необходимый для определения степени нагрева поступающей воды.
После чего идет термостат. На «обратку» устанавливается клапан обратный с выходом, который прикрепляется к трубе с циркулирующей охлажденной жидкостью, направляемой к смесительному клапану.
-
При аналогичной схеме подсоединения тепловой носитель двигается по следующему маршруту:
При аналогичном подсоединении управление степени нагрева поступающей в гидроконтур воды выполняет датчик температуры. Есть и другие методы управления. Самый малоэффективный – это ручной метод, когда потребуется менять поступление потоков поворотом рукояти.
Имеется вариант управления с помощью сервопривода, команды на который поступают от контроллера сообразно сигналам, поступающим от датчиков.
Схема узлов на основе трехходового смесительного и термостатического клапанов для полов с подогревом.
Термостатический кран при оборудовании теплого гидравлического пола играет существенную роль. Не допуская перегревания поступающего в трубы теплового носителя, он дает возможность экономить горючее. По мимо этого, обеспечивается безопасность при эксплуатировании очень не простой системы отопления и продляется срок безаварийной службы.
Установочная схема разделяющего трёхходового клапана
Обеспечивает количественное управление у потребителя — благодаря изменению расхода теплового носителя. Применяется, если по эксплуатационным условиям теплового источника разрешается перепуск теплового носителя в обратный трубопровод и не разрешается завершение циркуляции в контуре источника.
Эта установочная схема трёхходового клапана, стала очень популярной в узлах водонагрева и воздуха, подключённых от независимой теплогенерирующей установкой. Для увязки гидравлических контуров, потери напора на балансировочном клапане в байпасной линии, должны равняться потерям напора у потребителя.
Эта установочная схема трёхходового клапана необходима для подключения к трубопроводу с избыточным напором. Циркуляция теплового носителя в контуре потребителя обеспечивается за счёт лишнего напора, сделанного циркулярным насосом в контуре теплового источника.
Установочная схема разделяющего трёхходового клапана
Схемы установки смешивающего трёхходового клапана на деление
Обеспечивает количественное управление у потребителя с применением смесительного трёхходового клапана. Применяется если по эксплуатационным условиям не разрешается завершение расхода в контуре источника, а перепуск теплового носителя из подающего трубопровода в обратный — допустим.
На подмешивающем патрубке трёхходового клапана рекомендуется установить балансировочный клапан с на гидравлике сопротивлением равным, сопротивлению потребителя. Циркуляция через потребителя и циркуляционный насос выполняется за счёт лишнего напора в контуре источника.
При хорошем выборе клапана и гидравлической увязке циркулярного насоса с контуром потребителя, расход через тепловой источник постоянный, а в контуре потребителя — переменный.
Схема подсоединения смешивающего трёхходового клапана для деления потока, к напорному коллектору
Так как, водный поток двигается по направлению противоположном направлению потока в смешивающем клапане, на отдельных клапанах возможно увеличение шума и вибрации, а еще снижение возможного перепада давлений на клапане.
Установочная схема смешивающего трёхходового клапана для деления к гидравлической стрелке При подсоединении узла с разделяющим трёхходовым клапаном к источнику тепла конкретно или безнапорному коллектору, в подающем или обратном трубопроводе следует установить циркулярный насос. Насос может быть общим для нескольких контуров.
Схему включения трёхходового клапана, разделяющего поток, с добавочным циркуляционным насосом в контуре потребителя, параллельным подмешивающей линии, применяют при условиях увеличения режима температур источника над режимом температур потребителя.
Характерность этой схемы в том, что затраты в контуре источника и потребителя будут регулярными, а к потребителю не поступит перегретый тепловой носитель. У потребителя будет обеспечено хорошее управление. Для работы этой схемы требуется установка насоса в контуре потребителя и в контуре источника.
Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой
Клапан с термостатом гарантирует функциональность и результативность функционирования системы. Трехходовые клапаны для обогрева призваны настраивать поток тепла, что обеспечивает уют в помещении и экономность применения.
Перед тем как приступить к проектировке системы для отопления, выполняется расчет тепла. На основе его результатов подбирается подходит мощность и вид устройств для обогрева помещения, способных поддерживать хороший режим температур в помещении.
В расчет берется площадь помещения, после этого анализируют допустимые потери тепла. Если из этого исходить, рассчитывается продуктивность системы для отопления, которая нужна для создания в помещениях комфортабельного климата. После этого для всех помещений составляется тепловой баланс.
Впрочем, данные расчеты совершаются при определенных условиях, которые могут изменяться во время эксплуатации.
-
Факторы, которые влияют на работу отопительного прибора, различны:
В результате, просчитанный баланс температуры нарушается, и в помещении становится жарко. Впрочем, убрать из комнаты части отопительного прибора или заглушить излучение тепла невозможно. Аналогичным образом, появляется потребность управлять генерируемой тепловыми устройствами энергетикой, чтобы поддерживать в помещении комфортабельный климат.
-
Существует два пути регулировки выделяемой отопительным прибором энергии:
В случае, когда вы не можете оказать влияние на водную температуру, поступающей к отопительному прибору, можно настраивать ее кол-во. Для этого и нужно приобрести трехходовые клапаны для обогрева с термостатом.
Данные устройства дают возможность уменьшить кол-во воды, которая проходит через отопительный прибор, и в результате при одной и той же площади батареи в комнату будет поступать меньше либо больше тепла, конечно, в границах, ограниченных мощностью системы.
Устройство трехходового смесительного клапана с терморегулятором
Трехходовой клапан для системы для отопления и температурный регулятор, устанавливаемый на радиаторе, могут применяться отдельно, но в независимых системах отопления сегодняшних жилых помещений и приватных загородных домов очень часто используют способ комбинированный для увеличения эффективности.
Главное не забыть учесть, что рабочий принцип трехходового смесительного клапана позволяет увеличивать или уменьшать температуру отопительного прибора лишь в четких границах. Пределы эти продиктованы техническими спецификами теплового прибора, а конкретно, значением его самой большой отдачи тепла, и зависят от каждого определенного отопительного прибора.
Сервопривод для трехходового клапана
Сервопривод — это электрический двигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В этом случае отрицательной обратной связью будет измеритель поворотного угла вала, который прекращает движение вала при достижении необходимого угла.
Для наглядности разберем устройство сервопривода по рисунку:
-
Как видно, в середине сервопривода размещены следующие важные части:
Давайте теперь детально остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем говорится, привожу еще одну картинку:
Другими словами ширина импульса (по времени) определяет величину поворотного угла вала. Настройка подобных управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от определенного привода. Кол-во управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.
Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так дальше.
Клапан трехходовой выверяющий с электрическим приводом
В качестве электропривода трехходовых регулирующих кранов с электрическим приводом выступают разные детали.
-
Есть две разновидности:
Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для обогрева с электрическим приводом самые продуктивные, так как дают возможность гарантировать очень точную регулировку потоков тепла.
Трёхходовой клапан регулировки — предназначается для смешивания или деления потока теплового носителя, по этому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три отрезка трубы для присоединения к трубопроводу.
Они ставятся для управления отдачей тепла калориферов вентиляционные системы, теплообменников систем горячего водообеспечения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешивания в системах обогрева с зависимым подключением в теплогенерирующей установке.
Трёхходовой клапан с электрическим приводом — это арматура для трубопроводов, которая предназначена для хорошего и количественного регулирования. Трёхходовые клапаны выполняют функцию исполнительного устройства в схемах автоматизации систем теплоснабжения строений.
Управляют клапаном при помощи электрического привода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основывается на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным на гидравлике режимом, за счёт деления одного потока или смешивания 2-ух потоков теплового носителя.
Не зависимо от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не заканчивается, по этому подобный тип устройства не годится Для снижения расхода теплового носителя. В этом главное отличие шарового трехходового крана с электрическим приводом от двухходовых кранов, регуляторов и прочих устройств.
Данный клапан предназначается для смешивания или деления, распределения потоков. Разделительный клапан изменяет кол-во воды, пуская часть жидкости по байпасному пути взамен прямого. Два отрезка трубы устройства служат для выхода, а один – для входа.
Два порта для входа и один для выхода могут также исполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут применяться в самых разнообразных съемах.
Часто важно применение трехходовых клапанов для котлов работающих на твёрдом топливе, в камере которых падает конденсат в начале камеры сгорания. В данном случае клапан помогает на время отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.
