Двухходовой регулирующий клапан: принцип работы, виды

В широком ассортименте запорной арматуры, применяемой в отопительных сетях, есть один элемент, который используется нечасто. По форме он похож на тройник, но внутреннее наполнение от последнего отличается сильно. Да и назначение его совершенно другое. Это трехходовой клапан для отопления с терморегулятором. Схема его установки, а также принцип работы будут рассмотрены в сегодняшнем обзоре.

Причины и следствия

Зачастую рост уровня давления в таких системах связан с нормативным функционированием термоклапанов, которые установлены на радиаторах либо термоголовке. При достижении установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача горячего теплоносителя в тот или другой радиатор снижается, что и обеспечивает повышение давления, а в некоторых случаях даже свист запорных вентилей радиаторов.

Безусловно, что это отражается, кроме уровня комфорта в комнате, еще и на работоспособности, а также долговечности системы отопления, ее отдельных узлов. Чтобы избежать таких ситуаций профессионалы рекомендуют оснащать системы отопления термостатическими клапанами.

Оснащение системы перепускными клапанами сделает возможным ее нормальное функционирование, и гарантированно будет обеспечивать стабилизацию внутри нее давления.

Особенности и принцип работы

Главная отличительная особенность, которой характеризуется двухходовой клапан — это возможность пропускать воду исключительно в одном направлении. При его обратной установке, он может давать сбои или вовсе выйти из строя.

Очень часто перед самим двухходовым клапаном монтируются фильтры, которые не позволяют твердым частицам проникать в него. По большому счету двухходовой клапан по своей конструкции напоминает обычные вентили, однако все-таки есть ряд отличий. Например, у регулирующего двухходового клапана в качестве запорного элемента выступает либо шток, либо шар. Другими словами, процесс прохождения жидкости или пара регулируется либо движением штока в вертикальном направлении, либо поворотом шара с отверстием вокруг оси на 90°. Вся эта последовательность действий выполняется посредством электрических и пневматических приводов, которые подсоединены к датчикам давления и температуры.

Особенности и принцип работы

Электромагнитный двухходовой клапан снабжен двумя патрубками для возможности осуществлять подключение к трубопроводу. Основным его предназначением является ограничение расхода воды. Исходя из того, какая конструкция у запорного клапан, принцип работы устройства идентичен принципу функционирования седельного клапана (вентиля) или шарового крана.

Двухходовый регулирующий клапан нашел свое активное применение в инженерных системах зданий с централизованным теплоснабжением. Это связано с тем, применяя его, можно снизить потребление теплоносителя и при этом сохранить нужный коэффициент смешения, чего не сделаешь при помощи трехходового клапана.

Двухходовые регулирующие клапана применяются для управления теплоотдачей теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и обособленных отопительных систем, для управления процессом смешения в тепловых пунктах с зависимым подключением к тепловой сети.

Особенности и принцип работы

Трехходовой клапан для теплого пола

  • Вариант №1
  • Вариант №2
  • Вариант №3

Рассмотрим как выбрать трехходовой смесительный клапан для теплого пола.

Вариант №1

Помещения небольшой площади, например туалет, ванная или прихожая. Если вы хотите сделать теплый пол только в одной комнате, то установка узла подмеса может оказаться слишком дорогой. Как вариант можно подобрать специальный комплект для напольного отопления, куда входит два отсечных вентиля, термостатический клапан со встроенным термостатом и ящичек для скрытого монтажа с крышкой.

Термостатом управляет маховичок, который находится внизу клапана. Он предназначен для установления максимально допустимой температуры воды в контуре теплого пола. В случае попадания более горячей воды в контур – клапан перекроется термостатом. На термостатическую буксу, в верхней части клапана одевается дистанционная термостатическая головка, которая чувствует температуру в помещении: если станет жарко – головка прикроет клапан и циркуляция в контуре прекратится.

Вариант №2

Если вы планируете сделать теплый пол по всему этажу или во всем коттедже. Тогда необходимо сконструировать узел смешения, который отделит низкотемпературный контур (40-50°С) теплых полов от высокотемпературного контура (70-90°С) радиаторов. Для этого необходима схема на термостатических трехходовых клапанах со стопроцентным затеканием в тепловой контур.

Так можно сделать один, но большой контур, в котором насос будет гонять воду. А на подаче в теплый пол установить термостатический клапан, который управляется электронным регулятором температуры через привод.

Эта схема работает за счет установки трехходового клапана на пересечении байпаса и обратной линии.

Трехходовой клапан для теплого пола

При этом термоголовка на клапане измеряет температуру и если подается более горячая вода чем задано в значении термоголовки, то обратка перекрывается клапаном и дальше циркуляция продолжается по трубам теплого пола – малому кругу.

Читайте также:  Какой электрический теплый пол лучше под плитку

Вариант №3

Если же планируется установка большого количества теплых полов в многоквартирном жилом комплексе с собственной котельной, то дом можно разбить на зоны, в каждой из которых применить предыдущие схемы или же соорудить большой узел смешения одновременно для всех контуров теплых полов. Для этого лучше подойдут регулирующие трехходовые клапаны (типа Herz 4037).

В этом случае нужна связка совместимых между собой трехходового клапана, привода и контроллера, позволяющего обозначить границы температуры теплоносителя попадающего в теплый пол.

После чего теплая  вода может поступать либо на конечного потребителя (на поэтажный или поквартирный распределитель), либо в общий коллектор теплого пола.

Также можно сделать в отдельных помещениях доступным управление температурой с помощью контроллеров  (программируемого через термоприводы или простого) или термоголовок с удаленным управлением.

О трехходовом клапане подробнее на видео ниже.

ЧИТАЙТЕ ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

  1. Как проверить датчик включения кондиционера?
  2. Как проверить датчик давления в системе кондиционера?
  3. Как правильно сделать Однотрубную систему отопления?
  4. Как и чем промыть радиатор печки?
  5. Что такое осушитель в кондиционере?
  6. Чем обработать печь из кирпича?
  7. Как подобрать Трехходовой клапан для твердотопливного котла?
  8. Как установить трехходовой клапан на теплый пол?
  9. Как подобрать диаметр гофры для вытяжки?

Критерии выбора

Трехходовой клапан для твердотопливного котла

Перед тем как подобрать трехходовой клапан для котла, нужно выяснить рабочие параметры теплоносителя, его расход и схему обвязки. Температуру и расход теплоносителя определяют из проектной документации, если она отсутствует, то рекомендуемую температуру воды в обратном трубопроводе можно найти в паспорте на твердотопливный котел. Как правило, она составляет 45—50 ⁰С. Расход теплоносителя нужно знать для того, чтобы осуществить подбор трехходового клапана по его пропускной способности. При отсутствии данных надо просто воспользоваться формулой:

G = 3600Q / c (∆t), где:

  • G – расход воды по массе, кг/ч;
  • Q – тепловая мощность системы отопления;
  • с – удельная теплоемкость воды, равна кДж / (кг ⁰С);
  • ∆t – разность температур в подающем и обратном трубопроводах.

Учитывая, что для воды значения массы и объема – величины идентичные, то расход может выражаться как в кг/ч, так и в дм3/ч. Рассчитав расход, сравнивают его значение с пропускной способностью крана, указанной в паспорте.

Выбирать изделие по типу привода надо в зависимости от схемы обвязки твердотопливной установки. В простейшей схеме подключения применяется трехходовой термостатический клапан для котла:

Здесь представлена обвязка отопительной установки с тепловым аккумулятором, вода в котором начинает прогреваться только после того, как твердотопливный котел нагреет до установленной температуры воду, циркулирующую по малому кругу (через патрубки № 3 и 1). Когда теплоноситель нагреется, то настроенный на одну из трех возможных температур трехходовой кран начнет открывать поток холодной воды из патрубка №2. Тогда горячая вода будет поступать в бак теплового аккумулятора, замещая уходящую холодную.

Более сложная схема обвязки предполагает использование твердотопливного котла с трехходовым клапаном с управлением внешним контроллером:

Схема использования твердотопливного котла с трехходовым клапаном

Тут применены смесительные краны с двумя видами приводов, работающие в двух контурах циркуляции теплоносителя. Первый, стоящий возле источника тепла – термостатический, работает по принципу, рассмотренному выше. Второй имеет электрический привод, управляемый контроллером в зависимости от сигналов датчиков. Здесь работа трехходового клапана направлена на поддержание необходимой температуры теплоносителя в контуре системы отопления. Устройство с электроприводом может быть задействовано и в первичном контуре, если в котельной работают два или несколько разных котельных установок под управлением одного контроллера.

Еще один критерий, по которому следует выбирать трехходовой клапан для твердотопливных котлов, — это диапазон устанавливаемых температур. Здесь речь идет об изделиях с термостатическим приводом, которые могут применяться как в котловых обвязках, так и в системах теплых полов или ГВС. Производители предлагают краны с разными диапазонами регулировки в зависимости от назначения изделия, например, от 20 до 43 ⁰С, от 35 до 60 ⁰С и так далее. На это нужно обратить внимание при покупке, в данном примере для подключения к твердотопливному котлу предпочтительнее второй вариант.

Перед монтажом обвязки нелишним будет знать, как проверить трехходовой клапан, который вы недавно приобрели. Новое изделие испытать несложно: надо лишь установить минимальную температуру из регулируемого диапазона и в патрубок №3 (см. Рисунок) заливать горячую воду. Через некоторое время работоспособный кран его перекроет. Проверять клапан в уже смонтированной системе можно, измеряя температуру воды в обратном трубопроводе на входе в твердотопливный котел. Ее значение должно соответствовать установленному на термостате.

Читайте также:  Виды и технология монтажа своими руками камина в каркасном доме

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:

Рекомендации по выбору

Качественные клапаны экстренного сброса редко стоят дешево, так как их делают из бронзы, латуни или нержавеющей стали. Главное, смотреть, чтобы было нормальное соотношение цены и качества.

Допускается подбор самого простого варианта, который мало стоит, но его проблематично регулярно проверять.

Повышает расходы, но улучшает показатель безопасности манометр, помогающий контролировать состояние оборудования.

Сделать малую систему обогрева автономной поможет сильфонный клапан.

Важно, чтобы основной механизм был достаточно надежным, но не очень упругим, а регулировка – удобной. Необходимо сразу проверить соответствие диаметра предохранителя и трубы, исходящей от котла, чтобы не пришлось менять деталь.

Если трубы с малым диаметром, то будет достаточно шарикового или тарельчатого оборудования. Гравитационный клапан монтируют только в горизонтальном положении, а основной затвор делают всегда лепесткового вида.

Нужно поставить несколько воздухоотводчиков, если используются бойлер, стояк. При водяном типе отопления в самую верхнюю точку ставят расширитель, который замещает несколько воздухоотводчиков. Но такой вариант усложняет обслуживание и занимает много места.

Регулирующую арматуру выбирают на основании того, какая степень комфорта ожидается, каков предположительный срок эксплуатации отопления. При настройке на минимальные параметры снижается уровень шума, а в ситуации с водяным обогревом предотвращается образование ржавчины. Арматурные элементы уменьшают нагрузку, повышают ресурсные значения циркуляционного насоса.

Когда теплоноситель – масло, или обогрев работает хорошо, ставят перепускной клапан, который работает постоянно, надежно обеспечивая требуемый уровень защиты.

Предохранительный сбросной клапан для котла оснащается особой числовой маркировкой с буквами атм, что обозначает, какое давление способно выдержать конкретное изделие, чтобы исправно работать.

Обычным заданным давлением для бытового предохранителя является отметка 3 атм. Предварительная нагрузка составляет всего 1,5 атм, а рабочее давление на максимальных температурах достигает 2,5 атм. Значит, при превышении обозначенных параметров ситуация становится аварийной, и должен сработать клапан.

У качественной продукции минимальный показатель прочности составляет 4 атм, его иногда превышают при ручной заливке отопительной жидкости.

Предохранительный регулирующий клапан стабилизирует работу всей системы на безопасном уровне.

Редукционная модель нормализует силу притока теплоносителя за счет корректировки внутреннего сечения входной части трубопровода.

Рычажно-грузовая вариация предполагает применение для крупных линий трубопровода с большим сечением, включает в себя золотник, который открывает перекрывающий вентиль. Механизм срабатывает, когда уровень давления превышает тяжесть грузиков, навешанных на рукоятку.

В замкнутых системах иногда устанавливается клапан давления, степень срабатывания которого настраивают вручную. С помощью регулируемой термоголовки и механического воздействия на нее выполнять настройку функционирования через сервопривод очень удобно.

Перепускное изделие уменьшает нагрузку от теплоносителя, стабилизирует функционал отопления. Устанавливается вместо сбросного крана: в обратном трубопроводе нагнетается температура, после этого лишняя часть жидкости возвращается обратно в общую магистраль. Теперь давление уже регулируется.

Деталь располагают за циркуляционным насосом, подсоединяют одновременно к подающему и обратному патрубку.

Как установить смешивающий клапан своими руками

Данная схема установки используется преимущественно в котельных тех отопительных систем, которые подсоединены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. А насос, расположенный в контуре №2, обеспечивает требуемую циркуляцию рабочей жидкости.

Как установить смешивающий клапан своими руками

Обратите внимание! Если трехходовой клапан будет подключаться напрямую к источнику тепловой энергии на байпасе, подсоединенному к порту В, то потребуется и монтаж клапана с гидросопротивлением, равным аналогичному сопротивлению этого источника.

Как установить смешивающий клапан своими руками

Если этого не сделать, то расход рабочей жидкости на отрезке А-В будет колебаться в соответствии с движением штока. Отметим также, что данная схема монтажа предусматривает возможное прекращение циркуляции жидкости через источник, если установка была произведена без циркуляционного насоса либо же гидроразделителя в основном контуре.

Как установить смешивающий клапан своими руками

Нежелательно подключать клапан к теплосетям или напорному коллектору в отсутствие приборов, которые дросселируют чрезмерный напор. Иначе расход жидкости на участке А-В будет колебаться, причем существенно.

Как установить смешивающий клапан своими руками

В случае если перегревание обрата допускается, от чрезмерного напора избавляются посредством перемычки, установленной параллельно к подмесу клапана в контуре.

Читайте также:  Как обложить металлический камин кирпичом

Популярные производители

На отечественном рынке присутствует множество изготовителей трехходовых клапанов. Выбор той или иной модели зависит, прежде всего, от:

  • вида механизма (а он, напомним, может быть механическим либо электрическим);
  • сферы использования (ГВС, ХВС, «теплый пол», отопление).

Самым популярным прибором по праву считается Esbe – шведский клапан от компании, существующей уже более сотни лет. Это надежный, качественный и долговечный продукт, отлично зарекомендовавший себя во многих сферах. Сочетание европейского качества и современных технологий.

Популярные производители

Другой популярной моделью является американский Honeywell – истинное детище высоких технологий. Простой управление, удобство и комфорт, компактность и надежность – вот отличительные особенности этих клапанов.

Наконец, относительно «юными», но перспективными приборами являются клапаны линейки Valtec – результат совместного сотрудничества инженеров Италии и России. Все изделия качественны, продаются с гарантийным сроком в семь лет. Отличаются тем, что имеют вполне доступную стоимость.

Установка трёхходового краника, обозначение прибора на схеме

Попадание остывшего теплоносителя во входящий трубопровод может спровоцировать образование конденсата, который выведет отопительный котёл из строя. Монтаж крана отдельно для отопительного котла поможет это предотвратить. В многоконтурной системе отопления механизм устанавливают на трубопроводе, входящем в котёл. В многоконтурной системе, в которой нет коллекторного узла, устанавливают несколько трёхходовых кранов.

В отопительной системе, включающей только тёплый пол, устройство монтируют на линии обратного потока теплоносителя. Если его температура достаточна, количество «обратки» будет уменьшено. В этом случае устройство работает для регулирования силы потоков.

Важно! Во время установки нужно ориентироваться на направление стрелок, размещённых на корпусе устройства, указывающих течение потока.

Установка трёхходового краника, обозначение прибора на схеме

Пример установки крана в систему «тёплый пол»:

  • Температура теплоносителя в системе 65 °C (необходимо получить для пола теплоноситель с температурой 30 °C).
  • Запорный механизм устанавливают таким образом, что теплоноситель с более высокой температурой смешивается с потоком воды из «обратки», что позволяет на выходе получить воду нужной температуры.

Ремонт и неисправности масляного клапана

Конструкция редуктора достаточно простая, это обуславливает его высокую отказоустойчивость и долгий срок эксплуатации. Обычно это бывает связано с износом деталей устройства.

Специалисты выделяют следующие основные неисправности редукторов:

  • Не создается необходимое давление на выходе. Чаще всего причиной неисправности служит пружина. По мере использования и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и заданный напор не достигается. То же самое может произойти, если при ремонте или обслуживании поставить похожую по размерам пружину, обладающую меньшей упругостью. Неопытные или недобросовестные мастера часто допускают такую оплошность.
  • На выходе получается слишком высокое давление. Это бывает вызвано наличием посторонних предметов внутри механизма, мешающих ему своевременно отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, других механических загрязнений или отложения отработавшего свой срок и загустевшего масла. Такие загрязнения могут привести к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Ремонт и обслуживание можно проводить только при полностью отключенных насосах, двигателях и сбрасывании давления в магистрали до нуля. Нарушение этого правила может привести к выбросу масла и деталей клапана, травмированию персонала и повреждению оборудования.

Ремонт заключается в демонтаже клапана и его полной разборке для дефектации.

Все детали, включая корпус, надо тщательно промыть в растворителе от остатков масла и других загрязнений и осмотреть. Поврежденные детали следует заменить. Если нет уверенности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

Такое обслуживание обычно приурочивают к плановому ремонту двигателя, связанному с частичной разборкой. Если на внутренних поверхностях корпуса или на поверхности золотника обнаружены царапины или задиры, лучше заменить весь клапан.