Выбор и установка трехходового клапана в систему отопления

Простое измерение позволяет быстро диагностировать причину проблемы. Отсутствие подачи воздуха, дымовых газов. В случае атмосферных котлов безуспешное зажигание также может быть вызвано отсутствием достаточной вытяжки дымохода или отсутствием воздуха для горения. Особенно это происходит летом, но и зимой в комнате, где «скромный» пользователь закрывал решетку и закрывал окна. В этом случае подача воздуха в горелку затруднена, так что воспламенение не происходит.

Трёхходовой кран: принцип работы

[rek_custom2] Трёхходовые клапаны изготавливают из разных сплавов, например, латуни, бронзы. Смесительный клапан очень похож на тройник с шайбой для изменения температуры сверху. Он имеет три патрубка и работает по принципу смесителя. Один вход — для поступления горячего теплоносителя. Через второй патрубок проходит обратка, т. е. остывшая вода. Третий предназначен для выхода смеси нужной температуры. Внутри крана находится закрытая ёмкость цилиндрической формы, заполненная термочувствительным веществом. При нагревании вещество (газ или жидкость) увеличивается в объёме. Расширяясь, оно давит на исполнительный элемент терморегулятора и приводит механизм в работу.

Трёхходовые краны с терморегулятором отличаются типом исполнительного элемента. Они делятся на седельные, шаровые и секторные.

1) Седельный механизм. ​

В кране имеется шток, выходящий за пределы корпуса. На конце штока закреплён конус, входящий в седло. Отсюда и название механизма — седельный. Вода идёт по патрубкам — переднему и правому — и чтобы изменить температуру, из левого к ней подмешивается охлаждённый или горячий теплоноситель. Когда цель достигнута, на шток давит внешний привод. Конус покидает седло, освобождая место между тремя патрубками. Пока фронтальный патрубок открыт — процесс продолжается.

2) Шаровой механизм.

Клапан действует по идентичной схеме, только вместо седла и конуса — шар с проёмом. Привод вращает шток с закреплённым на нём шаром. Именно шар открывает и перекрывает движение воды между патрубками.

3) Секторный механизм.

Работает по сходному принципу, как и шаровой, только на конце штока находится сектор. Он наполовину или полностью перекрывает один или два потока теплоносителя.

Виды трёхходовых клапанов

  • Смесительные. Подмешивают к потоку горячей воды охлаждённую, чтобы понизить температуру. Имеют два входных патрубка и один выходной. Используются в системе водяных полов.
  • Разделительные. Делят поток теплоносителя на два, не меняя их температуру. Имеют один впускной патрубок и два выпускных. Используются, когда нужно разделить воду на два отопительных контура.

Приводы трёхходового клапана

Привод обеспечивает движение штока и всего смесительного клапана.

  • Термостатический привод. Термочувствительный элемент, замкнутый в специальной ёмкости, при повышении температуры расширяется. Он давит на шток и приводит в движение весь механизм. Бытовые трёхходовые краны, небольшие по диаметру, оснащены именно таким приводом. Но его нетрудно снять и заменить другим типом устройства.
  • Термостатическая головка. Она имеет собственный чувствительный к температуре элемент. Чтобы регулировать работу клапана в зависимости от температуры воды, термоголовка имеет температурный датчик. Он соединяется с приводом при помощи капиллярной трубки и находится в трубопроводе. Регулировка термостатической головкой считается более точной.
  • Электропривод под управлением контроллера. Он оснащён датчиками, который постоянно проверяют температуру теплоносителя. Если она повышена, датчики сигнализируют об этом контроллеру. Регулировка с помощью такого привода наиболее точная.
  • Сервопривод. Контроллер отсутствует. Вместо этого, привод, получив информацию от температурного датчика, управляет клапаном напрямую. В основном идёт в комплекте с секторными и шаровыми кранами.

Применение и схемы подключения

Для того чтобы холодный теплоноситель не попадал в рубашку твердотопливного котла при его разогреве, применяется схема подключения трехходового клапана с первичным контуром циркуляции:

Подключение трехходового клапана

Трехходовой кран отсекает холодную воду из обратного трубопровода, чтобы на внутренних стенках камеры твердотопливного котла не появлялся конденсат, который может значительно сократить срок службы агрегата. Теплоноситель циркулирует в первичном контуре, пока не нагреется до температуры, установленной на термоэлементе клапана, обычно это 40—50 ⁰С. По достижении этой температуры термостат воздействует на шток, постепенно приоткрывая поток холодной воды из системы отопления. Для гидравлической настройки всей системы в малый контур врезан балансировочный вентиль. Для правильной работы схемы обвязки котла циркуляционный насос должен устанавливаться после трехходового крана, а не перед ним, это очень распространенная ошибка.

Читайте также:  Виды кранов для отопления и их назначение

Продолжением этой схемы может быть организация вторичного контура циркуляции, в котором задействован собственный насос и трехходовой клапан для отопления. Подключение осуществляется по такой схеме:

Трехходовой переключающий клапан

Во вторичном контуре происходит подмешивание в систему отопления горячей воды от котла по мере необходимости, а насос обеспечивает циркуляцию в этом контуре. Трехходовой кран и насос управляются контроллером, который получает данные о параметрах теплоносителя от датчиков. Отбор воды для бойлера производится между двумя контурами, где теплоноситель имеет максимальную температуру, подключение трехходового клапана к котлу в первичном контуре выполняется, как это было показано в предыдущей схеме.

Многие производители котельного оборудования устанавливают в своих отопительных агрегатах дополнительный контур для обеспечения потребителей ГВС. С целью выдержать параметры горячей воды на подаче в дом оборудование для переключения основного теплообменника на контур ГВС и обратно устанавливается внутри котла. Принцип работы и устройство трехходового клапана газового котла, задействованного в этом процессе, мало чем отличается от изделий, описанных выше. Есть небольшая разница в конструкции, которая представляет собой прямой коллектор, внутри него движется элемент, перекрывающий боковые патрубки. Шток вращается с помощью сервопривода по команде от встроенного блока управления котла.

Еще одна сфера применения – управление напольным отоплением, для этого обычно применяется трехходовой клапан с термоголовкой и выносным датчиком температуры. Общая схема выглядит таким образом:

Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой

Схема обеспечивает подачу во все комнаты теплоносителя с одинаковой температурой. Трехходовой кран нужен для того, чтобы не допустить перегрева, так как для напольных систем отопления не требуется такая горячая вода, какая поступает из котельной установки. Насос создает циркуляцию во всех контурах, а клапан подмешивает в подающий коллектор горячий теплоноситель по мере необходимости. Такой смесительный узел – один из самых простых вариантов подключения, схема усложняется, когда требуется регулировка температуры в каждом помещении отдельно.

Применение и схемы подключения

Для того чтобы холодный теплоноситель не попадал в рубашку твердотопливного котла при его разогреве, применяется схема подключения трехходового клапана с первичным контуром циркуляции:

Подключение трехходового клапана

Трехходовой кран отсекает холодную воду из обратного трубопровода, чтобы на внутренних стенках камеры твердотопливного котла не появлялся конденсат, который может значительно сократить срок службы агрегата. Теплоноситель циркулирует в первичном контуре, пока не нагреется до температуры, установленной на термоэлементе клапана, обычно это 40—50 ⁰С. По достижении этой температуры термостат воздействует на шток, постепенно приоткрывая поток холодной воды из системы отопления. Для гидравлической настройки всей системы в малый контур врезан балансировочный вентиль. Для правильной работы схемы обвязки котла циркуляционный насос должен устанавливаться после трехходового крана, а не перед ним, это очень распространенная ошибка.

Продолжением этой схемы может быть организация вторичного контура циркуляции, в котором задействован собственный насос и трехходовой клапан для отопления. Подключение осуществляется по такой схеме:

Трехходовой переключающий клапан

Во вторичном контуре происходит подмешивание в систему отопления горячей воды от котла по мере необходимости, а насос обеспечивает циркуляцию в этом контуре. Трехходовой кран и насос управляются контроллером, который получает данные о параметрах теплоносителя от датчиков. Отбор воды для бойлера производится между двумя контурами, где теплоноситель имеет максимальную температуру, подключение трехходового клапана к котлу в первичном контуре выполняется, как это было показано в предыдущей схеме.

Многие производители котельного оборудования устанавливают в своих отопительных агрегатах дополнительный контур для обеспечения потребителей ГВС. С целью выдержать параметры горячей воды на подаче в дом оборудование для переключения основного теплообменника на контур ГВС и обратно устанавливается внутри котла. Принцип работы и устройство трехходового клапана газового котла, задействованного в этом процессе, мало чем отличается от изделий, описанных выше. Есть небольшая разница в конструкции, которая представляет собой прямой коллектор, внутри него движется элемент, перекрывающий боковые патрубки. Шток вращается с помощью сервопривода по команде от встроенного блока управления котла.

Еще одна сфера применения – управление напольным отоплением, для этого обычно применяется трехходовой клапан с термоголовкой и выносным датчиком температуры. Общая схема выглядит таким образом:

Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой

Схема обеспечивает подачу во все комнаты теплоносителя с одинаковой температурой. Трехходовой кран нужен для того, чтобы не допустить перегрева, так как для напольных систем отопления не требуется такая горячая вода, какая поступает из котельной установки. Насос создает циркуляцию во всех контурах, а клапан подмешивает в подающий коллектор горячий теплоноситель по мере необходимости. Такой смесительный узел – один из самых простых вариантов подключения, схема усложняется, когда требуется регулировка температуры в каждом помещении отдельно.

Читайте также:  Газовая колонка выключается во время работы

Особенности трехходового клапана

Смешивание потоков жидкости, которое позволяет выполнять термостатический смесительный кран, дает возможность направлять в систему теплого пола потоки со стабильной, нормативно установленной температурой. Производится эта операция автоматически. Для смешивания, происходящего внутри прибора, к горячей воде добавляется уже остывшая жидкость из «обратки».

Особенности трехходового клапана

Описание трехходового клапана

Функционирование происходит в следующей последовательности:

Принцип работы трехходового клапана

Особенности трехходового клапана
  • горячая вода поступает к коллектору, входящему в систему теплого пола;
  • при проходе термосмесительного клапана происходит определение степени нагрева жидкости;
  • если температура воды выше установленной, то открывается проход, куда поступает охлажденная жидкость;
  • внутри происходит смешивание двух потоков;
  • после достижения нужного значения проход для холодной воды закрывается.

Среди недостатков трехходовых клапанов отмечается возможность появления резких скачков температуры, происходящих во время запуска нагретой воды, что негативно влияет на состояние трубопровода.

Подача и обработка тепла в пол трехходового смесителя

Такой кран, изготавливаемый из латуни, в своей конструкции имеет три хода, обусловливающие применение разных способов смешивания жидкостных потоков, в зависимости от которых выделяются три разновидности трехходовых клапанов.

Особенности трехходового клапана

Габаритные и установочные размеры трехходового клапана

  • Клапан с нужной для теплых полов функцией термостата. Такое устройство не только регулирует интенсивность смешиваемых потоков, но и обеспечивает поддержание в системе заданной температуры. Содействует осуществлению данной функции наличие термочувствительного элемента, который, улавливая степень нагрева обоих потоков, входящих в кран, изменяет сечение отверстий.
  • Трехходовой термостатический клапан второй разновидности отличается тем, что обеспечивает регулирование интенсивности подачи только горячего потока. В комплектацию входит термоголовка с выносным датчиком.
  • Также можно из ассортимента трехходовых моделей подобрать смесительный кран, который автоматически не поддерживает заданную температуру.

Установка трехходового клапана

В принципе, клапан любого механизма (термостатический, гидравлический, электрический и т.д.) устанавливается идентично.

В системе с одним теплым полом чаще всего смесительный кран устанавливается на линии обратного потока остывшего теплоносителя. Электрический и термостатический привод приведет в движение запорный механизм, открывающий «дорогу» поток, если теплоноситель будет достаточной температуры, то привод уменьшит количество обратки. В системе отопления, состоящей только из теплого пола, трехходовой кран работает для регулировки силы потоков.

Трехходовой кран отдельно для котла устанавливается для предотвращения попадания слишком холодного теплоносителя во входящий трубопровод. В противном случае, в теплообменнике будет образовываться конденсат, что приведет к поломке оборудования. Целесообразно применение нескольких трехходовых клапанов в многоконтурной системе отопления без коллекторного узла. Устанавливают кран на входящем трубопроводе в котел.

Установка трехходового клапана

Независимо от вида клапана, его монтаж обеспечивает корректную работу систем с разными количествами контуров. Рекомендуется отдавать предпочтения кранам с электроприводом, он считается наиболее надежным. Принцип электрического управления сложнее, чем термо- или ручного. Целесообразно применять краны с сервоприводом с твердотопливными многофункциональными котлами.

Подключение клапана в систему отопления достаточно простое, но способно избавить от серьезных проблем в будущем.

Нюансы выбора клапана

Фланцевый клапан для соединения в трубах

Трехходовой регулятор отбирается с учетом результатов гидравлического и теплотехнического расчета отопительной магистрали – контура, где он будет смонтирован. Обращается внимание на давление, температуру воды, расход теплоносителя в час.

Помимо этого учитываются характеристики:

Нюансы выбора клапана
  • вид механизма затвора;
  • способ управления;
  • сфера применения;
  • материал клапана.

Имеет значение диаметр стыковочных труб и способ соединения смесителя (фланцевый или резьбовой).

Типы приводов трехходовых клапанов

За перемещение рабочего штока отвечает внешний привод. Существует несколько разновидностей данной части системы.

Трехходовые термостатические смесительные клапаны

По принципу работы трехходовые термостатические клапаны делятся на:

  • клапаны прямого действия;
  • клапаны косвенного действия.
Типы приводов трехходовых клапанов

Чаще всего данный тип клапана используется в бытовых установках, и цена трехходового термостатического клапана ниже, чем у других типов данного оборудования.

Трехходовой клапан для отопления с термостатом

Функционирует данный тип устройства следующим образом: когда меняется температура теплового устройства, расширяющаяся жидкость «сильфона», термочувствительного элемента, давит на рабочую часть устройства, шток. Здесь же находится термоголовка трехходового клапана, однако данный элемент присутствует не во всех устройствах.

Датчиком в таком клапане также может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.

Трехходовые краны с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы. Существует две разновидности:

  • трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
  • трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.
Типы приводов трехходовых клапанов

Клапан с сервоприводом на электрическом моторе

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Полезный совет! Вы можете купить трехходовые клапаны для отопления без штатного привода, а затем уже выбрать наиболее подходящий для ваших целей вариант приспособления.

Читайте также:  Автономное отопление в квартире многоэтажного дома

Ремонт трехходового клапана своими руками

В процессе эксплуатации смесительный узел может частично или полностью потерять работоспособность. Если вовремя не сделать диагностику и восстановление – система отопления может выйти из строя. Но не всегда требуется дорогостоящий ремонт трехходового гидравклапана для котла Море или его аналогов. Достаточно проверить его состояние.

Существуют следующие причины неисправности смесительного узла:

Ремонт трехходового клапана своими руками
  • Затруднено движение штока из-за появления накипи на его поверхности. Это происходит после долгого простоя системы отопления. Для устранения необходимо вручную сместить шток.
  • Выход из строя блока управления. Его замена не представляет трудностей – важно правильно подобрать модель терморегулятора.
  • Уменьшение рабочего диаметра патрубков. Причина – отсутствие фильтра в системе отопления. Сначала выполняется очистка труб, а затем устанавливается фильтр.

Ремонт трехходовых клапанов, встроенных в газовые котлы, имеет ряд нюансов. В видеоматериале показан пример восстановления работоспособности смесительного узла котла Navien:

Функции и виды

Трёхходовой термостатический клапан нужен для того, чтобы:

  • Одновременно подключить несколько водяных контуров и в то же время установить постоянный равномерный нагрев. Клапан применяют для подключения системы «тёплый пол», а также, если есть необходимость в отоплении нескольких зданий, стоящих отдельно, одновременно.
  • Чтобы из-за разницы температурного нагрева воды на подаче, а также обработке системы отопления не произошло несчастных случаев и поломки котла. Особое внимание стоит уделить теплообменникам из чугуна, так как они наиболее чувствительны к изменениям.

3х ходовой клапан для котла по принципу действия делят на несколько видов. Их название говорит о назначении:

  1. Разделительный клапан.
  2. Переключающий клапан.
  3. Смесительный клапан.

Кроме всего существуют механические модели и на автоматике (в автоматических устройствах мембрана движется самостоятельно, а в механических — регулируется вручную, поэтому на каждой входящей трубе есть термометр для слежения за температурой).

Как выглядит внешне каждый из видов узнать не составит труда, ведь на самом изделии в виде схемы изображён принцип его действия. Разделительный клапан разделяет, переключающий по разным контурам переключает воду, а смесительный смешивает пару потоков теплоносителя с разной температурой.

При помощи разъединения или перемешивания делают нужную оптимальную температуру носителя тепла. Переключение применяется же в газовых отопительных котлах с двумя контурами, когда тёплую воду нужно по очереди пускать в разные теплообменники.

Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Электропривод позволяет автоматизировать работу трехходового клапана для отопления

Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества

Принцип работы трехходового клапана с электроприводом

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Статья по теме:

Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества

Водяное отопление частного дома своими руками, схемы конструкций Как сделать водяное отопление в доме своими руками. Чертежи конструкций. Различие естественной и принудительной циркуляции воды.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Схема действия трехходового клапана на базе электропривода

Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества

Трехходовые клапаны для теплого пола и другие варианты использования

Существует несколько вариантов использования данного типа клапанов:

  1. Трехходовые смесительные клапаны для теплого пола устанавливают, чтобы не допустить перегрева отдельных вето системы. В результате водяной теплый пол нагревается равномерно, что способствует комфортному микроклимату в помещении, а также безопасности системы.
  2. Покупка трехходовых клапанов для твердотопливных котлов позволяет справиться с ситуацией, когда в начале топки в камере котла выпадает конденсат.
  3. Трехходовые клапаны устанавливают в систему отопления, чтобы разделить потоки и запитать контур ГВС.
  4. Трехходовые устройства используются для байпасной обвязки радиаторов.
  5. Клапаны оптимальны для создания короткого контура при подготовке обратки.

Использование трехходового клапана для регулирования теплого пола

Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества