Трехходовой клапан для твердотопливного котла: зачем нужен и как применяется

Особенности работы трехходового клапана для твердотопливного котла

В современных системах теплоснабжения трехходовой клапан для твердотопливного котла выполняет функции регулировки температуры теплоносителя.

Подача тепла в прибор отопления должна выполняться в соответствии с температурой наружного воздуха и обеспечивать санитарный режим внутри помещения.

Тогда можно получить экономную эффективную систему отопления, избежать недогрева или вскипания теплоносителя, которые считаются самыми злободневными проблемами твердотопливного агрегата.

1 Конструкция и функционал устройства
2 Типы приводов клапанов и принцип действия
3 Критерии выбора 3.1 Оценка пропускной способности
3.2 Необходимость размещения

Конструкция и функционал устройства

Трехходовые клапана (ТК) отличаются по размерам и материалам:нержавейка и бронза. Корпус может быть выполнен, как из металла, так и полимерного материал. Хотя последний не очень популярный.

Типы клапанов

Конструкция имеет 3 отверстия: входное и два выходных, внутри расположен привод, управляющий потоками для получения заданной температуры.

Конструктивно изделие выполняют взаимосвязь действия пары двухходовых клапанов. Главное отличие состоит в том, что ТК не останавливает проток среды, а регулирует его интенсивность. 3х-ходовые устройства распределяются на группы по системе регулировки: «шток-седло» и «шарик-гнездо», и могут работать в паре с термоголовкой Херц.

Управление движением штока как правило выполняется приводом электромеханического типа, и используются для установки в автоматических системах управления тепловыми процессами котла Протерм и других современных твердотопливников.

Конструкция клапана

Принцип действия ТК основан на смешении 2-х температурных потоков теплоносителя на подаче и обратке, в общий поток, с установленной пользователем показателем температуры.

Среда во внутренней полости устройства движется от одного патрубка к другому, до тех пор, пока ее температурный показатель не изменится до нужного размера.

Принципиальная конструкция

Было реализовано несколько конструкций трёхходовых клапанов, которые, тем не менее, не влияют на выполнение устройством своих основных функций.

Трёхходовой седельный клапан

Основным элементом устройства является подвижный шток, имеющий значительный запас хода. На штоке установлен затвор, перекрывающий один из двух патрубков. Если шток пребывает в крайнем верхнем или нижнем положении. Независимо от положения затвора интенсивность подачи теплоносителя из основного патрубка «АВ» не снижается.

Конструкция применяется как для смешивания, так и для разделения потоков. В зависимости от типа теплоносителя или другой разновидности рабочей среды может изменяться конфигурация затворов, свобода хода штока, форма седел и т.п. Для таких моделей характерно использование электроприводов для дистанционного автоматического управления.

Поворотный трёхходовой клапан

Устройство имеет радиально вращающийся шток. Угол поворота составляет строго 90° и перекрывает только два патрубка. В крайнем левом или правом положении один из патрубков перекрывается полностью. В диапазоне между этими двумя позициями осуществляется подача и смешивание теплоносителя. В качестве устройства автоматического управления могут использоваться ротационные приводы.

Типы приводов клапанов и принцип действия

Все модификации изделий различаются друг от друга определенными показателями:

Механизмом затвора: натяжной или сальниковой;
конфигурацией заглушки: L/T/S-образные;
видом затвора: цилиндр, шар, конус;
тип присоединения к системе: муфта, фланец или сварка.

Распределение теплоносителя осуществляется приводом, которые группируются по следующим видам:

Гидравлического действия;
ручного управления;
электромеханического перемещения;
пневматического срабатывания.

Электромеханические приводы изготавливаются термостатическими и головчатыми. В них сигнал для процесса смешения разно температурных сред поступает с блока управления.

В сервоприводных модификациях управление осуществляется контроллерами напрямую. Ручное управление ТК функционирует путем вращения регулировочного колпачка.

Какие виды трехходовых клапанов используются

Термостатический смесительный клапан для котла оснащён двумя патрубками для входа и одним для выхода. Типы приводов, посредством которых распределяется жидкость, бывают следующими:

пневматическими;
гидравлическими;
ручными;
электромеханическими.

Электромеханические, в свою очередь, бывают следующих видов:

термостатические;
головчатые.

Термостатический тип приводов обычно используют в быту. Под воздействием высокой температуры чувствительный элемент расширяется, давит на шток устройства и открывает его. Таким образом смешиваются холодная и прогретая жидкости. Термостатическая головка оснащена температурным выносным датчиком, который устанавливают вместо термостата.

Важно. Наиболее удобным, простым и точным способом регулировки потока теплоносителя считается термостатический привод, который не использует электроэнергию.

Устройства с электроприводом принимают сигналы для смешивания жидкости с управляющего блока. Клапаны с сервоприводами — это упрощённые варианты моделей с контролёрами, где управление клапаном происходит напрямую.

Если привод у трехходового термосмесительного клапана для котла головчатый, то кран управляется посредством нажима головки на шток. Этот тип с успехом применяют в напольных системах отопления. Ручной привод приводится в действие путём вращения колпачка, который поставлен на вентиль.

Читайте также: Что делать если не работает система вентиляции (или вытяжка) в квартире и куда нужно сразу обращаться

Важно. Если приобрести трехходовой термостатический клапан для котла, к которому можно подключить сервопривод, то авторежим особенно пригодится при системе водяного тёплого пола.

Критерии выбора

От правильности выбора трехходового смесительного клапана для твердотопливного котла будет зависеть в целом работа системы теплоснабжения.

Важным показателем выбора считается расход теплоносителя или пропускная способность ТК, то есть объем воды, который сможет пропустить вентиль за час.

Кроме того перед покупкой 3х-ходового устройства знакомятся с такими характеристиками:

Диаметр подсоединения к системе. Для твердотопливных агрегатов он находится в диапазоне 20-40 мм.
Вариант включения сервопривода, для автоматического регулирования.
Материал изделия. Предпочтительные медные либо чугунные модификации.
Температурный диапазон работы изделия, обычно это 90 С.

Оценка пропускной способности

Расход теплоносителя потребуется знать затем, чтобы выполнить выбор изделия по его пропускной способности. Обычно такие данные есть в паспорте на тепловую систему, котел или их можно установить по производительности циркуляционного насоса.

Если таких данных нет, расчет выполняют по формуле:

Р = 3600М / с (dТ), где:

Р – часовой расход теплоносителя, кг/ч;
М – мощность системы теплоснабжения, кДж;
с – удельная теплоемкость водяного теплоносителя, 4.187 кДж/(кгС);
dТ – разность температур на подаче и обратке.

Рассчитав расходный показатель, сопоставляют его с паспортной пропускной способностью изделия.

Необходимость размещения

Трехходовой клапан и его привод должен согласоваться с тепловой схемой отопления. Более просто установить термостатический вариант, например, разделительный клапан Герц.

В нем теплоноситель циркулирует от 3-го патрубка к первому, котлоагрегат нагревает воду по малому контуру циркуляции до требуемой температуры, кран приоткрывает поток из второго патрубка для смешивания горячей и холодной воды, после чего теплоноситель нужной температуры поступает в систему отопления.

Как правильно выбирать

Прежде чем приступать к непосредственной покупке клапана, следует выяснить массу моментов, касательно используемого котла и особенностей системы отопления, это позволит повысить эффективность работы системы, в ином случае – это может привезти к ухудшению штатных показателей.

Главным в данном вопросе является определение рабочих параметров теплоносителя(это легко выяснить с помощью имеющейся документации). Кроме того, необходимо учитывать расход на обогрев и саму схему обвязки.

Определить расход и температуру теплоносителя можно с помощью проектной документации. В случае, если таковая отсутствует, использовать можно рекомендации, которые указаны в паспорте самого котла, который и используется в системе.

Все эти параметры нужны для того, что бы правильно подобрать клапан (выбирать предстоит сугубо по пропускной способности).

Система управления привода выбирается по типу системы обогрева и обвязке самого котла. Самые простые модели и варианты подразумевают использование обычного термостатического клапана (хотя бывают исключения). А, как уже говорилось, для обеспечения качественной работы подогрева пола, следует использовать изделие с термостатической головкой.

Схема установки

Если планируется работа со сложной системой обвязки, то производители рекомендуют использовать клапан с внешним управляющим контроллером.

Правила установки

При установке термосмесительного клапана для твердотопливного котла учитывают направление движение греющей воды в сети. Она, как правило, помечается указателем прямо на корпусе изделия. Необходимо обозначить, что такой вентиль допускается ставить в отопительную схему, как вертикально, так и горизонтально.

Схема подключения клапана при обвязке

В то же время, при обвязке схемы имеет большое значение соблюдение установленных правил, с тем, чтобы в будущем система теплоснабжения функционировала исправно:

Обязательная установка манометров до и после ТК.
Перед клапаном устанавливают фильтр, чтобы грязь не забила рабочие отверстия.
Корпус устройства не должен переносить любые нагрузки.
Для качественной регулировки перед ним врезают дросселирующее устройство.
При монтаже корпус должен располагаться под приводом.

Дополнительно потребуется обеспечить до и после зх-ходового устройства прямолинейные участки труб, согласно заводским рекомендациям. В противном случае клапан не сможет обеспечить заявленные производителем технические параметры. Также будут нарушены гарантийные обязательства на изделие.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Теперь я хочу рассказать о самых популярных и надёжных трёхходовых клапанах, чтобы вам было проще выбрать подходящую модель.

Производитель из Китая. Предлагает довольно качественную продукцию для отопления и водоснабжения по сравнительно низкой цене.

Читайте также: Капиллярный термостат входит в число наиболее распространенных устройств регулирования температурного режима.

Эта шведская компания занимается производством различных моделей клапанов и контроллеров. Я считаю, что товары этой фирмы самые качественные. Хотя и дорогие.

STOUT

Совместное производство России, Италии, Испании и Германии. Изделия отлично адаптированы под российские условия.

WATTS

Один из крупнейших производителей отопительного оборудования в Европе. Огромный ассортимент продукции.

Правила эксплуатации

При эксплуатации трехходового клапана требуется исполнять установленные правила, чтобы обеспечить безаварийную работу системы теплоснабжения.

Порядок эксплуатации трехходовых клапанов в системах отопления твердотопливного котла, рекомендуется применять для российских терморегулирующих устройств, а также марки Barberi, Esbe, Icma:

Установку и наладку изделия проводят только в соответствии с инструкцией завода изготовителя.
Осмотр технического состояния проводят ежедневно с контролем температуры теплоносителя.
Разборку фильтров выполняют перед каждым отопительным сезоном.
Техобслуживание электропривода выполняют соответственно правилам эксплуатации на привод.
Корпус привода обязан быть заземлен медным проводом 1.5 мм.
Уровень звука, создаваемые устройством во время работы, должны не превышать 45 дБ.

Итак, подводя итог вышесказанному, можно констатировать следующее: трехходовой клапан — является вариацией запорно-регулирующей арматуры.

Принцип функционирования его состоит в регулировке потоков теплоносителя в системе отопления. Современные схемы теплоснабжения обязаны комплектоваться такими регулирующими устройствами, для повышения экономичности работы и достижения требуемого санитарного режима в жилом помещении.

Конструктивные отличия устройства

По конструктивным отличиям трёхходовые клапаны делятся на следующие виды:

Смесительный клапан с регулированием штока вверх и вниз («шток-седло»). Шток перемещается с помощью электромеханического привода. По сути, здесь речь идёт о предельной автоматизации работы и регулировки системы. Смесительный клапан предназначен для соединения водных потоков и терморегуляции. Для входящих потоков, у которых различная температура, предусмотрено два входа, и один выход. Эти клапаны часто применяют и при монтаже тёплых полов, чтобы не допустить перегрев системы.
Второй вид — это разделительный клапан, работающий по системе «шарик-гнездо». Местоположение шарика изменяется благодаря его вращению. Этот клапан используют, если теплоноситель требуется подавать сразу в несколько направлений. По сути, он представляет собой смеситель, формирующий водный поток необходимой температуры. Устройство обладает хорошей износостойкостью, так как предназначено выдерживать резкие перепады температур жидкости. Классифицируют его в качестве запорной арматуры. В домовладениях, где воду расходуют в небольшом объёме, он может применяться и как обычный смеситель.

По форме клапан похож на обычный тройник. Однако функциональные возможности у него совершенно иные. Клапан трехходовой используют и в качестве смесителя, а так же распределителя воздуха или горячей воды.

В чем необходимости установки в отопительную систему трехходового клапана для твердотопливного котла

Современные котлы применяются в качестве систем отопления, могут иметь в своем корпусе отдельный бойлер для нагрева воды для жилья. Их универсальность позволяет приобретать и эксплуатировать в самых разных помещениях – обычных жилых домах, небольших офисах и больших производствах. Для каждого из приведенных типов зданий или отдельных комнат необходимо лишь приобрести модель котла нужной мощности, иначе полезность его работы будет минимальна.

В чем необходимость использования трехходового клапана

Возможность удобной и универсальной эксплуатации котлов основывается на том, что их легко можно подключать непосредственно к отопительной системе.

Единственным нюансом будет правильность выполненного действия, а также обеспечение нужного уровня защиты при возникновении различных форс мажорных обстоятельств. Для обеспечения этой системы, а точнее ее функционирования при любых условиях и ситуациях как раз и используется трехходовой клапан для твердотопливного котла. Используется он в схемах обвязки и приобретаться (использоваться) должен в обязательном порядке, вне зависимости от модели, мощности или производителя самого котла.

Внешний вид детали

В случае, если данный элемент будет отсутствовать в системе, это может привести к печальным последствиям – серьезной поломке котла, снижению его производительности, или даже может возникнут опасная ситуация, грозящая жизни и здоровью людей, находящихся в отапливаемых помещениях и непосредственно рядом с самим котлом.

Какие бывают трехходовые клапаны

Сегодня существует масса самых разных вариантов, отличающихся как по конфигурации, так и по внешнему виду, однако принцип действия неизменен. Самый простой – смесительный клапан, делиться всего на 2 вида:

Трехходовой смесительный клапан;
Клапан с предварительной настройкой.

(в первом случае регулировка осуществляется в штатном режиме, во втором – регулировка возможна на усмотрение пользователя).

Отличить клапан среди других предлагаемых на рынке деталей достаточно просто – клапан всегда имеет 3 патрубка:

В первый подается горячий поток;
Во второй подается холодный поток;
Третий патрубок является выходом и через него проходит уже смешанный, сбалансированный по температуре поток.

Главной задачей данной детали является защита от попадания холодной жидкости в рубашку котла в момент его первичного разогрева.

В случае если не использовать клапан, или поставить его неправильно, горячая вода не будет поступать в систему, соответственно – ни о каком обогреве не может идти речи.

За счет клапана теплоноситель будет циркулировать в первичном контуре до того момента, пока не прогреется до требуемой температуры– в зависимости от типа котла это значение может колебаться от 40 до 50 градусов.

После того, как температура будет достигнута, термостат (который и отвечает за проверку текущего градуса в контуре) взаимодействует со штоком, который, в свою очередь будет открываться, для вывода холодной воды из действующей отопительной системы.

Принцип работы детали

Существует множество видов клапана, отличающихся по типу используемого привода, по конфигурациям, методике управления и т.д. По системе управления, а также по типу привода существует несколько моделей.

Один из самых распространенных – это клапан, использующий термостатический привод, иначе говоря, в детали установлен привод, управляемой посредством термостата. Работает такое устройство за счет эффекта расширения элемента (в случае расширения происходит нажатие на шток клапана, после чего происходит смешивание жидкостей с различной температурой). Данный тип клапана является наиболее популярным.

Второй тип, не менее распространенный, это электрическая методика управления. В данном случае шток клапана активируется после сигнала с электронного блока управления.

Третий тип отличается управляющим элементом –нажатие на шток выполняется посредством термостатической головки. Реакция происходит в зависимости от изменения температуры воздуха, которая определяется самой головкой, или посредством датчика, выносимого наружу с помощью капиллярной трубки.

Подобный привод наиболее актуален в случае монтажа и дальнейшей эксплуатации напольных систем обогрева.

Клапан необходим еще и потому, что препятствует возникновению нагара (если холодная вода будет поступать к рубашке, то конденсат, появляющийся на ней будет смешиваться с пеплом, тем самым создавая нагар, а он в свою очередь снижает эффективность теплообмена, что снижает КПД самого котла и системы, в которой он и установлен).

Как правильно выбирать

Трехходовой клапан для твердотопливного котла: виды и подключение

Трехходовой клапан представляет собой своего рода тройник с расположенной внутри него запорной арматурой. Благодаря ее стабильному функционированию происходит нормальное распределение теплоносителя оптимальной температуры по всей отопительной системе.

Такие клапаны бывают 2 основных режимов:

Работающие в режиме постоянной нагрузки.
Изделия, рассчитанные на переменное давление.

В случае установки конструкции первого типа? к потребителю идет горячая вода необходимой температуры и требуемого объема. Если же в системе находится клапан переменного давления, то здесь температура воды не будет играть ни малейшей роли, так как в этом случае будет важно количество жидкости, которое проходит через клапан.

Трехходовой клапан оснащен особым элементом – штоком. За счет него? вода, постоянно находящаяся под давлением, не будет его перекрывать. Шток будет действовать в том случае, если необходимо полностью перекрыть либо несколько ограничить поступление объема воды, если гидравлическое давление обладает переменным показателем. Именно за счет штока можно в полной мере держать под контролем общий показатель расхода воды и ее напора.

Для нормальной работы трехходового клапана, к нему придется подключать как холодную, так и горячую воду. Горячая вода в данном случае несет на себе функцию теплоносителя, который идет сразу от твердотопливного котла в систему. Остывшая вода возвращается в клапан по так называемой обратной линии.

Когда клапан открыт, в него одновременно будет поступать как горячая, так и холодная вода. В нем она будет перемешиваться, за счет чего на выходе будет вода средней температуры, однако подобного результата можно добиться лишь в том случае, когда вентиль открыт частично.

Если же он будет открыт целиком, то вода будет идти в отопительные батареи и радиаторы сразу от котла, за счет чего они будут нагреваться до приемлемой температуры быстро. Когда клапан перекрывается, отопительные приборы будут снабжаться водой только за счет обратной трубы.

В некоторых конструкциях котлов подобный клапан меняют на 2 конструкции, которые представляют собой двухходовой клапан. В данном случае они будут функционировать несколько иначе: если один из кранов открыт, то второй в обязательном порядке перекрывают.

Отечественная промышленность выпускает трехходовые клапаны в виде 2 основных конструкций, которые могут использоваться как в бытовых, так и в заводских установках:

Смесительного принципа действия.
Разделительного принципа.

2 тип применяют в случае, чтобы теплоноситель переходил из одной трубы в другую, причем внутри него находится особое шаровое приспособление. Данные конструкции сложно поддаются плавному регулированию из-за того, что запорная система была разработана именно этим образом.

Смесительная система

Серьезно отличается от рассмотренного ранее устройства. При учете, что в разделительной системе находится 1 шток совместно с 2 клапанами, то в смесительной конструкции размещен лишь 1 клапан со штоком. Данная система установлена в центральной части конструкции, к тому же в случае необходимости она может полностью перекрыть входящий водяной поток.

Разделительный прибор

Также характеризуется тем, что в нем клапаны находятся в отводящих патрубках. Получается, что при открывании доступа воде с одной стороны, с другой ее поступление будет перекрыта. Стоит отметить, что по методу управления такие клапаны могут быть ручного либо электрического типа.

Перемещение крана в последнем случае происходит за счет специальной электромеханической конструкции. Во время ее использования осуществляется открытие лишь необходимых каналов, через которые начинает проходить жидкость или газ. Однако этот тип прибора обычно применяется в промышленности.

Клапаны с ручным управлением

Для бытовых нужд. Трехходовой клапан, находящийся в котле, выполняет функцию распределения тепла по помещениям или же между отдельно стоящими капитальными строениями. Если используется система теплых полов водяного типа, то такой клапан будет отвечать и за его нормальную работу.

За счет использования трехходового клапана, вне зависимости от его типа конструкции удается добиться постоянного теплового потока, происходящего за счет регулярной циркуляции теплоносителя (при этом совершенно не важен его тип). Данный момент наиболее важен в зимний период, потому что температура в системе довольно сильно меняется.

Если говорить проще, то при установке подобного клапана вся отопительная система будет стабильно работать и никогда не размораживаться.

Особенности выбора

Перед покупкой нужно в обязательном порядке познакомиться с основными рабочими свойствами:

Внутренние и внешние диаметры подключения к системе. В принципе, в твердотопливных котлах этот показатель находится в пределах от 20 до 40 мм – в зависимости от его пропускной способности. Если же подходящего диаметра промышленность не выпускает, то нужно будет воспользоваться разного рода переходниками.
Пропускная способность – этот показатель говорит об объеме жидкости, которая может пройти через трехходовой клапан в единицу времени.
Возможность подключения сервопривода. Это позволит клапану функционировать в автоматическом режиме, что будет довольно полезным моментом при сборке системы теплого водяного пола.

Обязательно обращают внимание на материал, из которого этот клапан выполнен. Лучше всего приобретать медные или чугунные изделия. Однако следует учитывать, что медные конструкции довольно дорогие.

Не лишним будет посмотреть проектную документацию или же осмотреть саму деталь. На ней должна быть написана максимальная температура, которая в большинстве случаев составляет 90 градусов. В принципе, до такого показателя даже в самую холодную зиму практически никогда не доводят. Средняя температура, при которой такому клапану придется работать, составляет порядка 50 градусов.

Подключение клапана

Когда подключение трехходового клапана осуществляется своими руками, необходимо принимать во внимание направленность теплоносителя. Она обычно обозначается стрелкой непосредственно на самом изделии.

Стоит отметить, что подобный клапан разрешается устанавливать в отопительную систему как в вертикальном, так и в горизонтальной положении, причем место установки не играет особой роли.

Однако при подключении важно соблюдать ряд определенных правил, чтобы в дальнейшем вся система нормально функционировала:

Все работы делаются очень аккуратно, чтобы не вся отопительная система осталась неповрежденной.
Если будет решено проводить сварочные работы, то перегрева клапана допускать нежелательно.
Непосредственно перед местом подключения данного изделия устанавливают фильтры, иначе клапан начнет засоряться и в скором времени выйдет из строя.
Клапан необходимо устанавливать там, где к нему можно будет с легкостью подобраться.

За счет установки клапана, в систему отопления не попадает холодная вода, следовательно, на стенках отопительных труб не будет возникать конденсат. Это, в свою очередь, может вызвать деформацию всей системы и выход ее в скором времени из строя.

Стоимость и правила эксплуатации

Цена подобного изделия находится в непосредственной зависимости от того материала, из которого клапан сделан, от фирмы, его выпустившей и общих технических характеристик. Средняя цена трехходового клапана, рассчитанного на установку в твердотопливный котел, составляет 400-600 рублей.

Иностранные модели и модели, сделанные из меди и ее сплавов типа бронзы, могут стоить значительно дороже – их цена достигает 1,5-2 тысяч. В принципе, качество продукции приблизительно одинаковое, а на цену дополнительно влияет диаметр клапана.

При использовании трехходового клапана следует соблюдать определенные правила, так удастся в значительной степени продлить срок его работы.

Особенности работы трехходового клапана для твердотопливного котла

Конструкция и функционал устройства

Конструкция имеет 3 отверстия: входное и два выходных , внутри расположен привод, управляющий потоками для получения заданной температуры.

Конструктивно изделие выполняют взаимосвязь действия пары двухходовых клапанов. Главное отличие состоит в том, что ТК не останавливает проток среды, а регулирует его интенсивность. 3х-ходовые устройства распределяются на группы по системе регулировки: “шток-седло” и “шарик-гнездо”, и могут работать в паре с термоголовкой Херц.

Типы приводов клапанов и принцип действия

Все модификации изделий различаются друг от друга определенными показателями:

Механизмом затвора: натяжной или сальниковой;
конфигурацией заглушки: L/T/S-образные;
видом затвора: цилиндр, шар, конус;
тип присоединения к системе: муфта, фланец или сварка.

Распределение теплоносителя осуществляется приводом, которые группируются по следующим видам:

Гидравлического действия;
ручного управления;
электромеханического перемещения;
пневматического срабатывания.

Критерии выбора

Важным показателем выбора считается расход теплоносителя или пропускная способность ТК, то есть объем воды, который сможет пропустить вентиль за час.

Кроме того перед покупкой 3х-ходового устройства знакомятся с такими характеристиками:

Диаметр подсоединения к системе. Для твердотопливных агрегатов он находится в диапазоне 20-40 мм.
Вариант включения сервопривода, для автоматического регулирования.
Материал изделия. Предпочтительные медные либо чугунные модификации.
Температурный диапазон работы изделия, обычно это 90 С.

Оценка пропускной способности

Если таких данных нет, расчет выполняют по формуле:

Р = 3600М / с (dТ), где:

Р – часовой расход теплоносителя, кг/ч;
М – мощность системы теплоснабжения, кДж;
с – удельная теплоемкость водяного теплоносителя, 4.187 кДж/(кгС);
dТ – разность температур на подаче и обратке.

Рассчитав расходный показатель, сопоставляют его с паспортной пропускной способностью изделия.

Необходимость размещения

Правила установки

Обязательная установка манометров до и после ТК.
Перед клапаном устанавливают фильтр, чтобы грязь не забила рабочие отверстия.
Корпус устройства не должен переносить любые нагрузки.
Для качественной регулировки перед ним врезают дросселирующее устройство.
При монтаже корпус должен располагаться под приводом.

Правила эксплуатации

Установку и наладку изделия проводят только в соответствии с инструкцией завода изготовителя.
Осмотр технического состояния проводят ежедневно с контролем температуры теплоносителя.
Разборку фильтров выполняют перед каждым отопительным сезоном.
Техобслуживание электропривода выполняют соответственно правилам эксплуатации на привод.
Корпус привода обязан быть заземлен медным проводом 1.5 мм.
Уровень звука, создаваемые устройством во время работы, должны не превышать 45 дБ.

Как подобрать трехходовой клапан для теплых полов и дровяного котла

Если вы через поиск добрались до этой статьи, то наверняка уже что-то слышали о смесительной трубопроводной арматуре, применяющейся в системах отопления частных домов и квартир. Так что без долгих предисловий предлагаем обсудить 3 вопроса: как работает термостатический трехходовой клапан, где его нужно устанавливать и как правильно подобрать, чтобы не тратить лишних денег.

Принцип работы и виды клапанов

Задача любого 3-ходового вентиля – подать в магистраль воду требуемой температуры путем смешивания либо разделения 2 потоков. Соответственно, элемент оснащен тремя выходами, один из которых всегда открыт, а два других полностью или частично перекрываются в процессе работы. Отсюда и название крана – трехходовой (иногда еще говорят «трехходовый», что не есть правильно).

Так выглядит смешивание потоков внутри изделия

Примечание. Циркуляционный насос отопления всегда устанавливается именно со стороны открытого выхода, иначе схема будет функционировать некорректно, о чем мы писали ранее в другой инструкции.

По способу приготовления теплоносителя нужной температуры термостатические клапаны делятся на 2 группы, изображенные на фото:

Смесительные. В них подается 2 потока воды – горячий и охлажденный (входы обозначают буквами «А» и «В»), а из третьего патрубка (маркировка «АВ») идет смесь установленной температуры. На латунном корпусе стоит метка в виде сходящейся с двух направлений стрелочки.
Разделительные или распределительные. Поступающий теплоноситель делится на 2 потока регулируемой величины. Маркировка на корпусе – 2 расходящиеся стрелки либо буквы «А», «В» на выходных патрубках и «АВ» на входе.

Для справки. Существует третья разновидность 3-ходовых термоклапанов – перекидные. Они ставятся в настенные газовые котлы с водяным контуром и с помощью электропривода переключают движение потока между основным теплообменником отопления и вторичным, обеспечивающим ГВС. Вне теплогенераторов подобные элементы применяются крайне редко.

По принципу действия трехходовые краны тоже делятся на два типа – седельные и шаровые. Устройство первых похоже на обычные водопроводные вентили, только вместо резьбового штока используется нажимной. На нем закреплена тарелка, движущаяся между двумя седлами и перекрывающая 2 прохода поочередно. Нажатие на шток осуществляется тремя способами:

встроенным термоэлементом
термоголовкой с выносным температурным датчиком
сервоприводом.

Как это происходит, показано на схеме и подробно расписано в другой нашей публикации.

Конструкция 3-ходового вентиля с ручной регулировкой температуры и встроенным термоэлементом

Шаровые термосмесительные клапаны работают по принципу таких же кранов, только с тремя выходами. Управляются вручную или от электропривода, вращающего шток по команде автоматики. Элементы являются полнопроходными и отличаются высокой пропускной способностью, а значит, меньшим гидравлическим сопротивлением. Недостаток – зависимость от напряжения в электросети и необходимость установки блока бесперебойного питания (ИБП).

Поворотная конструкция с электроприводом

Где надо ставить 3-ходовой кран и когда он не нужен

Прежде чем заниматься подбором трехходового вентиля, желательно убедиться в том, что он действительно необходим. Ведь в интернете и в реальной жизни хватает советчиков, слабо понимающих суть вопроса. Итак, перечислим ситуации, когда этот вентиль реально нужен:

Для защиты твердотопливного котла от подачи холодного теплоносителя и выпадения конденсата на внутренних стенках топки.
Чтобы регулировать температуру воды в отопительных контурах.
Для ограничения нагрева теплоносителя в контурах теплого пола.

О конденсате, провоцирующем образование липких наростов на стенках камеры ТТ-котла, сказано немало, в том числе и на нашем ресурсе. Он появляется в процессе разогрева, когда температура в топке уже высокая, а вода из системы отопления поступает холодная. Чтобы этого избежать, подающая и обратная магистраль связывается байпасом, где и ставится 3-ходовой кран. Он заставляет теплоноситель из котлового бака течь по малому кругу, и только при нагреве до 50—60 °С начинает подмес воды из системы.

Схема с байпасом и смесителем оберегает ТТ-котел от появления конденсата и температурного шока

Важное замечание. Клапан служит элементом безопасности для чугунного теплообменника, если таковой установлен в вашем теплогенераторе. Представьте, что в доме отключили электричество на 1—2 часа, за которые радиаторная сеть успевает остыть. Без смесителя в разогретый котел резко пойдет холодная вода, когда электроснабжение возобновится. От такого перепада чугун испытает температурный шок и может треснуть.

Система с несколькими отопительными контурами, работающими в разных режимах

Регулирование температуры в отопительных контурах с помощью смесительного узла необходимо в таких случаях:

в сложных системах отопления, когда к общей гребенке надо подключить несколько линий с разными температурными режимами, например, радиаторная сеть, теплые полы и бойлер косвенного нагрева;
при подключении тех же потребителей к буферной емкости – тепловому аккумулятору;
при подаче нагретой воды в теплообменник вентиляционной приточной установки, задействованной для воздушного отопления загородного коттеджа.

Поскольку в греющие контуры теплых полов направляется теплоноситель с температурой не более 50 °С, а от котла может поступать и 85 °С, то ее следует ограничить. Обычно (но не всегда!) вопрос решается путем установки на распределительный коллектор смесительного узла с 3-ходовым вентилем. Последний смешивает охлажденную воду из напольных контуров с «внешним» теплоносителем, идущим от котла.

Схема приготовления воды нужной температуры для подачи в петли теплых полов

Теперь обозначим ситуации, когда покупка и монтаж смесителя (или разделителя) не обязательна:

Если протяженность каждой петли водяного теплого пола не превышает 50—60 м, чего вполне возможно добиться, то регулирование делается без смесительного узла. Вместо него на обратный коллектор ставятся головки типа RTL, ограничивающие поток по количеству теплоносителя.
Когда на обогрев частного дома поочередно работает 2—3 отопительных агрегата, поддерживающих постоянную температуру в сети не ниже 40 °С, то ставить трехходовой клапан для твердотопливного котла не нужно.
В системах отопления с естественной циркуляцией воды. Причина – перепад давления на клапане, препятствующий движению теплоносителя. То же касается теплоаккумуляторов, задействованных по самотечной схеме.

Примечание. В гравитационных системах используются трубы увеличенного диаметра DN40— DN50. Это значит, что для них придется купить не обычный муфтовый смеситель, а громоздкий вентиль фланцевого типа по приличной цене. Такое решение разумным не назовешь.

Если вас интересует, почему лучше выбрать головки RTL и как они управляют контурами напольного обогрева, посмотрите видео от опытного мастера и нашего эксперта Владимира Сухорукова:

Расчет пропускной способности

Просто подобрать трехходовой клапан по диаметру патрубка отопительного агрегата или подводящему трубопроводу не получится. Дело в том, что в процессе автоматического регулирования элемент создает переменное гидравлическое сопротивление, которое должен преодолевать циркуляционный насос, чтобы обеспечить требуемый расход теплоносителя. Путем расчета клапан подбирается таким образом, чтобы пропускать нужный объем воды при различных положениях штока.

Главная конструктивная характеристика любого 3-ходового вентиля – условная пропускная способность, обозначаемая буквой Kvs и выражаемая в м³/ч. Эта величина, указываемая в паспорте изделия, отражает количество холодного теплоносителя, проходящего через полностью открытый клапан за 1 час. При этом перепад давления на участке до регулятора и после него составляет 1 Бар.

Пример. Если через трехходовой кран с Kvs = 1.6 м³/ч пропустить именно такой объем воды в течение часа, то перепад давлений (гидравлическое сопротивление) составит 1 Бар или 10 м водного столба. Это слишком много для системы отопления частного дома, поэтому при расчетах принимается реальное падение давления – 0.15—0.2 Бар (1.5—2 м вод. ст.).

Чтобы выбрать регулирующий клапан по пропускной способности, сначала нужно определить расход теплоносителя, идущего по регулируемой линии. Используется такая формула:

G – искомый расход воды, м³/ч;
Q – тепловая нагрузка на ветвь отопления, кВт;
∆t – разница температур воды на подаче и в обратке, обычно принимается равной 20 °С, а в теплых полах – 10 °С.

Пример. Дом площадью 100 м² планируется отапливать напольными контурами, которые должны обеспечить теплоотдачу 10 кВт. Тогда на распределительный коллектор нужно подать G = 0.86 х 10 / 10 = 0.86 м³/ч теплоносителя.

Следующим шагом вычисляем реальный коэффициент K пропускной способности смесительного клапана с учетом перепада давления на нем 0.2 Бар по формуле:

Для того же примера величина К будет равна 0.86 / √0.2 = 0.86 / 0.45 = 1.9 м³/ч. Дальше открываем каталог выбранного производителя арматуры и подбираем из линейки трехходовой кран, чей Kvs равен или больше полученного значения. Возьмем известный бренд Danfoss (Данфосс) и выберем из серии изделий VRB3 клапан с патрубками DN15 и Kvs = 2.5 м³/ч. Предыдущий в ряду номинал составляет 1.6 м³/ч, чего явно недостаточно в нашем случае.

Для справки. Как правило, для твердотопливных котлов и теплых полов, устраиваемых в частных домах, применяются трехходовые клапаны с условным проходом DN15—DN25, не больше. А вот их пропускную способность необходимо высчитывать. Вдобавок после подбора элемента желательно проверить скорость протекающего теплоносителя, как об этом рассказывается в очередном видео:

Советы по выбору

Несведущий домовладелец, решивший в поисках трехходового клапана полистать каталог любой известной фирмы, может растеряться от количества и разнообразия предлагаемых изделий. Чтобы помочь вам выбрать нужный вентиль из широкого ассортимента, мы дадим несколько рекомендаций и начнем с перечня брендов, чьи каталоги вообще стоит открывать. Вот список известных фирм, чьи изделия заслуживают доверия:

Для справки. Перечисленные компании продают огромное количество разнообразной арматуры для отопительных систем, в том числе двухходовые, предохранительные и четырехходовые клапаны, электромагнитные шиберы и термостаты. Из производителей стран постсоветского пространства мы можем рекомендовать продукцию бренда Valtec (Валтек).

Теперь основной блок рекомендаций:

Для защиты твердотопливного котла от конденсата можно выбрать 2 вида трехходовых клапанов – с фиксированной настройкой и термоголовкой с выносным датчиком. Второй вариант обойдется дороже на 20—30% и не всегда оправдан, поскольку изменение температуры обратки здесь излишне. Приобретайте регулятор с внутренним термостатом, настроенным на температуру 50 либо 55 °С.
Чтобы управлять нагревом отдельных ветвей и контуров теплых полов, однозначно нужен 3-ходовой клапан с выносным датчиком и термостатической головкой. Колба датчика устанавливается на тот коллектор или трубопровод, чью температуру необходимо контролировать.
Шаровые (они же поворотные) регуляторы действуют в паре с электроприводом либо выставляются вручную. Если вы не хотите усложнять схему и зависеть от электричества, выбирайте подходящее по характеристикам изделие среди седельных клапанов, работающих от термоголовок.
Самый «ходовой» материал корпуса – латунь или бронза. Нержавеющие элементы стоят дороже, а чугунное литье боится температурного шока и обладает приличной массой.
В схемах с одинаковым успехом применяются как смесительные, так и разделительные трехходовые краны. Но если вы не являетесь специалистом в области отопления и собираете систему своими руками, то лучше возьмите клапан – смеситель. С ним проще разобраться и правильно поставить, о чем подробно расскажет эксперт в своем видеосюжете:

Две рекомендации напоследок

Поскольку мы представили упрощенную методику вычисления и подбора 3-ходового клапана по пропускной способности, настоятельно советуем проконсультироваться по этому поводу со знающими людьми. Если такой возможности нет, приобретайте вентиль с запасом, невзирая на цену. Есть и другой вариант: договоритесь с продавцом о возможной замене изделия на тот случай, если оно не подойдет.

Если вам необходимо смонтировать водяное отопление в большом коттедже, обогреваемом радиаторной сетью и теплыми полами, а ГВС планируется обеспечивать от бойлера косвенного нагрева, то без помощи опытных специалистов обойтись не удастся. Придется сделать от 4 до 10 регулируемых ветвей, для каждой из которых нужно рассчитать и подобрать трехходовой клапан, а потом сбалансировать их работу в комплексе.

Что такое трехходовой клапан для твердотопливного котла?

В процессе проектирования отопительных систем большой протяженности всегда следует учитывать их основной минус – это неравномерное распределение тепла. Объясняется это тем, что во время прохождения по трубопроводу, теплоноситель охлаждается. Чтобы решить такую проблему стали применять сложную схему, в которой главная роль отводится трехходовому клапану для твердотопливного котла, функция которого заключается в переключении теплового потока.

Принцип работы

Схема работы трехходового клапана

Трехходовой кран является своеобразным тройником, который при помощи запорного механизма распределяет теплоноситель в отопительной системе. При этом различаются устройства, которые работают в постоянном режиме гидравлического давления и переменном. При гидравлическом постоянном давлении потребителю подается горячая вода определенной температуры и в нужном объеме. В случае с переменным режимом работы температура получаемой воды не играет существенной роли, здесь важно количество подаваемой жидкости.

В конструкции трехходового клапана имеется специальный элемент – шток, который не в состоянии перекрывать поток воды с постоянным гидравлическим давлением. Но вполне справляется, когда требуется перекрыть водяной поток, где гидравлическое давление переменное. Это дает возможность контролировать расход воды и ее напор.

Чтобы данное устройство выполняло свою главную функцию, к нему одновременно подсоединяется трубопровод с горячей и холодной водой.

В большинстве случаев схема подключения представлена в виде стрелок, показывающих направление движения теплоносителя.

При этом, горячая вода исполняет роль теплоносителя, направляющегося непосредственно от твердотопливного или газового котла, а остывший теплоноситель является, так называемой, обраткой.

В открытый клапан одновременно подается холодная и горячая вода, где она смешивается, в результате чего на выходе ее температура имеет среднее значение. Это возможно только при частично открытом вентиле. Когда же прибор полностью открыт, то вода поступает в отопительную систему непосредственно от котла, что гарантирует максимальный нагрев приборов отопления. В случае закрытия клапана, к отопительным приборам поступает исключительно остывшая вода из обратки.

Иногда трехходовой клапан может заменяться на два устройства, которые называются двухходовым клапаном. В этом случае их работа происходит по следующему принципу – когда открыт один кран, то второй обязательно закрывается.

Разновидности трехходовых клапанов

Трехходовой клапан для отопительных котлов сегодня представлен двумя разновидностями – смесительного и разделительного действия.

Устройство разделительного действия используется для того, чтобы из одной трубы в другую направлять поток теплоносителя, применяя для этого специальное шаровое приспособление. В таких моделях довольно сложно осуществить плавное регулирование из-за особенностей конструкции запорного механизма.

Смесительный прибор имеет существенное отличие в своей конструкции от клапана первого типа. Если в разделительном устройстве имеется два клапана и один шток, то в смесительном приборе может быть только один клапан с одним штоком. Этот элемент расположен в центре прибора и способен перекрыть главный проход водного потока.

В разделительном приборе клапаны располагаются в отводящих патрубках и в то время, когда один из них открывает доступ воды, второй перекрывает. Примером может служить обычный смеситель любого раздаточного крана на кухне или в ванной. По способу управления эти устройства делятся на приборы с ручным управлением и электрическим.

Трехходовой смесительный клапан HEIMEIER

Регулирующий клапан – движение крана осуществляется при помощи электромеханического устройства, когда в процессе эксплуатации открываются только нужные каналы для подачи газа или жидкого вещества. В быту чаще всего используется ручной вариант управления.

В отопительной системе трехходовой клапан исполняет роль регулятора тепла по комнатам и этажам, между отдельно возведенными строениями, а также несет ответственность за функционирование теплого пола. Кроме того, без него не обойтись, если требуется отопить несколько отдельно стоящих помещений, например, зимний сад и жилой дом или теплицу.

Трехходовой клапан, независимо от его разновидности, гарантирует постоянный тепловой поток, который сопровождается постоянным движением вещества, передающего тепло. Это особенно актуально в холодное время года, когда может сильно меняться температура в системе. Иными словами, при использовании такого клапана в твердотопливном или газовом котле, отопительная система никогда не разморозится.

Особенности выбора клапана

Перед тем, как приобрести трехходовой клапан, следует ознакомиться с его техническими характеристиками:

Диаметр подключения к трубопроводу котла, он может быть в диапазоне от 20 до 40 мм, все зависит от систем отопления. Если же нужный диаметр не находится, то для этого используются специальные переходники.
Пропускная способность – это то количество жидкости, которое может пройти через трубу за отведенное количество времени.
Наличие возможности установить сервопривод, который необходим для того, чтобы клапан работал в автоматическом режиме. Это очень важно особенно в том случае, когда предполагается монтаж системы водяного пола.

Заключение

Обеспечить равномерное распределение тепла в отопительной системе, увеличить период эксплуатации твердотопливного котла и защитить его от слишком низких температур теплоносителя – это обязанности, возложенные на трехходовой клапан. Сегодня отечественный рынок предлагает большой выбор такой продукции, в обширном ценовом диапазоне, поэтому выбрать нужное изделие не составит труда.

Что такое трехходовой клапан — принцип работы и использование

Элементы систем жизнеобеспечения – трехходовой клапан ESBE

Почему теплоаккумулятор так необходим для работы твердотопливного котла?

Какой может быть обвязка твердотопливного котла отопления — схема простая и сложная

Как установить трехходовой клапан для твердотопливного котла

Особенности работы трехходового клапана для твердотопливного котла

Конструкция и функционал устройства

Типы приводов клапанов и принцип действия

Все модификации изделий различаются друг от друга определенными показателями:

Распределение теплоносителя осуществляется приводом, которые группируются по следующим видам:

Критерии выбора

Важным показателем выбора считается расход теплоносителя или пропускная способность ТК, то есть объем воды, который сможет пропустить вентиль за час.

Кроме того перед покупкой 3х-ходового устройства знакомятся с такими характеристиками:

Оценка пропускной способности

Если таких данных нет, расчет выполняют по формуле:

Р = 3600М / с (dТ), где:

Рассчитав расходный показатель, сопоставляют его с паспортной пропускной способностью изделия.

Необходимость размещения

Правила установки

Правила эксплуатации

Трехходовой клапан для твердотопливного котла: виды и подключение

Такие клапаны бывают 2 основных режимов:

Смесительная система

Разделительный прибор

Клапаны с ручным управлением

Особенности выбора

Перед покупкой нужно в обязательном порядке познакомиться с основными рабочими свойствами:

Подключение клапана

Читайте также:

Стоимость и правила эксплуатации

Правила простые:

Блиц-советы

Какой трехходовой клапан для твердотопливного котла лучше выбрать, принцип работы и устройство

В современных системах обогрева помещений, работающих на твёрдом топливе, есть возможность установки трёхходового клапана для твердотопливного котла, который помогает регулировать режим температуры теплоносителя, идущего к батареям. Это актуально ещё и в связи с тем, что в системах, которые работают на твёрдом топливе, существует такая проблема, как резкие перегревы и закипание жидкости, выполняющей роль теплоносителя. Не всегда есть возможность проконтролировать этот процесс, поэтому установка такого оборудования ещё и выполняет роль системы безопасности.

Как работает клапан и для чего он нужен

Стремление к экономии энергоресурсов приводит к созданию всё новых видов оборудования, которое позволяет решать эту задачу. По своей конструкции трёхходовые клапаны объединяют в себе пару двухходовых устройств. Однако они не перекрывают течение теплоносителя, а выполняют функцию регулировки интенсивности водного потока для достижения нужного температурного режима.

Важно. Трехходовой клапан дает возможность, не меняя площадь радиаторов, обеспечивать помещение необходимым количеством тепла, исключительно в границах мощностных характеристик отопительной системы.

У трехходового клапана бывают внешне различные конфигурации и разные типы приводов, но задача одна: смешать два потока воды разной температуры в один поток с установленным температурным уровнем. Жидкость при этом будет перемещаться от одного патрубка к другому, пока температура не дойдёт до необходимой величины. После этого привод будет поэтапно впускать теплоноситель из третьего патрубка для поддержания температуры требуемого температурного уровня. Поэтому и называют его «трёхходовой клапан», так как все действия происходят в три шага.

Главное назначение трехходового смесительного клапана для котла — стабильное поддержание в помещении комфортного теплового баланса. При этом такая задача решается не путём уменьшения температуры теплоносителя, а путём изменения количества жидкости. Это особенно актуально в случаях, когда температуру теплоносителя другим путём понизить невозможно. Несмотря на то, что устройство выполняет такую сложную задачу, по своей конструкции оно достаточно простое.

Конструктивные отличия устройства

По конструктивным отличиям трёхходовые клапаны делятся на следующие виды:

По форме клапан похож на обычный тройник. Однако функциональные возможности у него совершенно иные. Клапан трехходовой используют и в качестве смесителя, а так же распределителя воздуха или горячей воды.

Какие виды трехходовых клапанов используются

Электромеханические, в свою очередь, бывают следующих видов:

Важно. Наиболее удобным, простым и точным способом регулировки потока теплоносителя считается термостатический привод, который не использует электроэнергию.

Важно. Если приобрести трехходовой термостатический клапан для котла, к которому можно подключить сервопривод, то авторежим особенно пригодится при системе водяного тёплого пола.

Как выбирать термостатический смесительный клапан

Термостатический смесительный клапан для твердотопливных котлов следует подбирать по параметрам, которые имеют отношение как регулирующей арматуре, так и к характеристикам конкретного отопительного котла:

Важно. Выбор привода это чрезвычайно важная составляющая при приобретении термосмесительного клапана для твердотопливного котла. Ручные гораздо дешевле, более надёжные, но менее функциональны, электрические ломаются быстрее и стоят значительно дороже, но задачу решают кардинально.

Требования к эксплуатации

При подключении трехходового клапана к котлу, который работает на твёрдом топливе, нужно строго соблюдать правила эксплуатации системы:

Монтаж трёхходового термостатического смесительного клапана для твердотопливного котла делают и в случае одновременного подключения нескольких контуров отопления с различными температурными показателями. Достаточно популярный трехходовой клапан esbe, который весьма надежен и практичен в использовании.

Все перечисленные требования необходимо неукоснительно соблюдать, чтобы увеличить срок службы всего оборудования отопительной системы и обеспечить безопасную и эффективную работу.