Зачем нужен термостатический клапан для твердотопливных котлов

Смесительный узел для теплого пола своими руками

Роль клапана в системе

[rek_custom1] При проектировании зданий мощность приборов отопления подбирают исходя из площади и других факторов. Но эти расчёты не могут гарантировать, что в помещении всегда будет комфортная температура. Её может повысить или понизить множество факторов, например, сильный ветер, скачки температуры на улице. Солнце через окна с южной стороны дома может излишне нагревать помещение снаружи, а бытовые электроприборы, плита, духовка — изнутри. В таких ситуациях спасает трёхходовой клапан с терморегулятором. Благодаря ему в помещении поддерживается комфортная температура и вместе с тем отопительная система используется экономно.

Как повысить/понизить температуру с помощью трёхходового крана

  • Отрегулировать температуру воды, поступающей в радиатор. Это возможно, только когда дом отапливается отдельным котлом.
  • Изменить количество воды, поступающей в батареи. Способ подойдёт и владельцам автономных котлов, и хозяевам квартир, которые отапливаются городскими котельными. Разумеется, в случае централизованного отопления увеличивать поступление воды можно только в пределах, предусмотренных системой.

Для чего нужен трёхходовой клапан для твердотопливного котла

В котлах, работающих на твердом топливе, достаточно сложно добиться стабильной температуры нагрева теплоносителя. Еще сложнее, обеспечить постоянные параметры на подаче и обратке водяного контура.

Назначением трехходового клапана в системе отопления с твердотопливным котлом, является:

  • Предотвратить аварийные ситуации и выход из строя котла, по причине большой разницы температуры водяного потока на подаче и обратке системы отопления. Особенно чувствительны к перепадам нагрева, чугунные теплообменники.
  • Обеспечить стабильные параметры нагрева, при одновременном подключении нескольких водяных контуров. При подключении теплых полов, трехходовой клапан входит в обязательную схему обвязки. Если требуется одновременно отопить несколько отдельно стоящих зданий, также применяют регулирующую арматуру данного типа.

Заменить трехходовой клапан в системе отопления можно, установив два двухходовых устройства. При этом, обязательным условием является работа арматуры на реверсе. При открытии одного клапана, должен закрываться второй и т.д.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

Традиционная система отопления, подразумевающая установку приборов теплообмена в комнатах (радиаторов или конвекторов), относится к высокотемпературным. Именно под нее рассчитано абсолютное большинство котлов любого типа. Средняя температура в трубах подачи в таких системах поддерживается на уровне около 75 градусов, а нередко бывает даже и выше.

Но подобные температуры – по целому ряду причин абсолютно не допустимы для контуров «теплого пола».

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?
  • Во-первых, это совершенно не комфортно – ходить по слишком горячей, обжигающей ноги поверхности. Для оптимального восприятия обычно достаточно температур в диапазоне 25÷30 градусов.
  • Во-вторых, сильного нагрева «не любит» ни одно напольное покрытие, а некоторые из них просто быстро выходят из строя, теряют свой вид, начинают или вспучиваться, или давать щели и трещины.
  • В третьих, высокие температуры негативно сказываются и на стяжке.
  • В-четвертых, трубы вмурованных контуров также имеют свой температурный предел, а с учетом их жестокой фиксации в слое бетона, невозможности термического расширения, в стенках труб создаются критичные напряжения, приводящие к быстрому выходу из строя.
  • И в-пятых, с учетом площади нагреваемой поверхности, участвующей в теплоотдаче, высокие температуры для создания оптимального микроклимата в помещении – совершенно излишни.

Для радиаторов отопления и для контуров «теплого пола» требуются совершенно разные уровни температур

Как добиться такого «паритета» температур теплоносителя в системе. Существуют, конечно, современные котлы отопления, рассчитанные на работу в том числе и с «тёплыми полами», то есть способные поддерживать температуру в трубе подачи на уровне 35-40 градусов. Но как тогда быть с тем, что в доме предусмотрены и радиаторы, и подогрев пола – организовывать две системы? Совершенно не выгодно, сложно, громоздко, тяжело в управлении. Кроме того, такие котлы пока что еще остаются достаточно дорогим удовольствием.

Разумнее обойтись уже имеющимся оборудованием, просто внеся необходимые изменения в разводку контуров. Оптимальное решение – смешивать горячий теплоноситель с остывшим, уже отдавшим тепло в помещения, чтобы выйти на необходимый уровень температуры.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

По большом счету, это ничуть не отличается от того процесса, который мы проделываем ежедневно по многу раз, открывая водопроводный кран, и вращением «барашков» или перемещением рычага добиваемся оптимальной температуры воды для принятия водных процедур, мыться посуды и других надобностей.

Принцип работы смесительного узла во многом повторяет функционирование обычного смесителя на кухне или в ванной.

Понятно, что сам смесительный узел устроен намного сложнее, чем обычный кран. Его конструкция должна обеспечивать устойчивую, сбалансированную циркуляцию теплоносителя в контурах теплого пола, правильный отбор нужного количества жидкости из подающей и обратной трубы, необходимую «закольцованность» потока (когда нет необходимости притока тепла от котла), простой и понятный визуальный контроль за параметрами системы. В идеале – смесительный узел должен сам, без вмешательства человека, реагировать на изменение исходных параметров и вносить необходимые коррективы, чтобы поддерживать стабильный уровень нагрева.

Читайте также:  Как утеплить кирпичный дом снаружи: виды утепления

Весь этот комплекс требований, на первый взгляд – кажется очень сложным, трудным для понимания и тем более самостоятельной реализации. Поэтому многие потенциальные владельцы обращают свое внимание на готовые решения – укомплектованные смесительные узлы, реализуемые в магазинах. Внешний вид таких изделий, действительно, внушает уважение своей «навороченностью», однако, и цена довольно часто просто пугает.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

На первый взгляд – все очень сложно, да и неимоверно дорого

Но если вникнуть в сам принцип работы смесительного узла, понять где, как и за счет чего происходит процесс смешивания, если ясно представить направление потоков теплоносителя в нем, то картина проясняется. А в итоге оказывается, что собрать такой узел, приобретя необходимые детали и используя своё умение в монтаже сантехнических изделий – вполне посильная задача.

Сразу оговоримся – речь в дальнейшем будет идти в основном именно про смесительный узел. Он в дальнейшем подключается к коллектору «теплого пола», про который, безусловно, определенные упоминания просто неизбежны. Но сам коллектор, то есть его устройство, принцип работы, монтаж, балансировка – это тема для отдельной публикации, которая обязательно появится на страницах нашего портала.

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.

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?

Трехходовой клапан

Назначение

Смесительные клапана используются достаточно обширно, поскольку они разрешают решать множество задач, причем в большинстве из них альтернативы этому виду арматуры нет. Устройство имеет форму простого тройника, другими словами у него имеется два входа и один выход.

В случае если во входные патрубки направить потоки воды с различной температурой (холодной и тёплой), то на выходе мы сможем взять такие варианты:

  1. Холодная вода свободно течет от входа (А) в к выходу (АВ), тёплая вода в выход не попадает;
  2. Холодная и тёплая вода поступают на выход (АВ) в один момент, наряду с этим их потоки смешиваются, и вода имеет усредненную температуру;
  3. Холодная вода перекрыта, и на выход (АВ) попадает лишь поток большой температуры (В).

Время от времени имеется еще и четвертое положение – в то время, когда перекрыты оба канала и на выход никакая вода не попадает. В этом случае прибор корректнее именовать четырехходовой клапан.

Читайте также:  Как начисляется отопление в квартире и как платить меньше?

В случае если мы подключим подачу на выход, тогда мы возьмём такие результаты:

  1. Поток движется из выхода (АВ) к входу (А), а во вход (В) не попадает;
  2. Из выходного патрубка (АВ) вода течет во вход (В), а во вход (А) не попадает;
  3. Поток разделяется на оба канала.

Обратите внимание! Мы видим, что устройство способно смешивать два потока, открывать подачу одного канала и закрывать подачу другого, разделять поток на различные каналы и поворачивать поток в другой канал.

Эти возможности употребляются достаточно обширно. В системах отопления и горячего водоснабжения смесительные клапана устанавливают, как правило, для домеса холодной воды либо воды из обратного трубопровода в тёплый теплоноситель с целью достижения требуемой температуры потока.

Для примера возможно привести систему напольного отопления. Как мы знаем, что для контуров теплого пола температура теплоносителя должна быть в пределах 40 – 50 ?С, но котел выдает теплоноситель, нагретый до 90 – 95 ?С.

Для решения проблемы перед коллектором теплого пола устанавливают смесительный узел, где посредством трехходового клапана производится домес жидкости из обратки в подачу, тем самым достигая нужного значения температуры.

Трехходовые клапаны применяют кроме этого в смесителях с электронным либо термостатическим управлением, в системах вентиляции, в разных узлах автомобильной техники и гидравлических системах широкого назначения.

Само собой, широчайшее использование данные агрегаты нашли в транспортировочных и обслуживающих трубопроводах.

принцип и Устройство действия

Дабы лучше осознавать работу смесительного клапана, направляться рассмотреть его устройство.

Если не вдаваться во все подробности, то изделие имеет такую конструкцию:

  • Латунный корпус в виде четвёртого выхода и тройника, закрытого регулировочной насадкой;
  • В регулировочном гнезде установлен запорно-регулировочный механизм, который является пробкой в форме конуса, шара либо сектора, и соединенный с пробкой шпиндель, который разрешает поворачивать либо смещать запорный клапан смесителя;
  • Седло для пробки со особыми уплотнениями из синтетического каучука, пластика либо фторопласта;
  • Ручка для ручной регулировки, термостатическая насадка либо сервопривод.

Для систем отопления и горячего водоснабжения значительно чаще используют клапана со штоковой либо конусной системой регулировки. Шток соединен с конусной пробкой, и при его перемещении вверх-вниз производится регулировка потоков.

В большинстве случаев, для управления таким смесителем применяют термостатическую головку, привод которой реагирует на расширение особой жидкости, которая реагирует на трансформацию измеряемой температуры.

Термодатчик возможно установлен в устройства, быть может выноситься в удаленную точку системы. Значительно чаще термоголовка настраивается в пределах 30 – 60 ?С.

В более продвинутых схемах с автоматическим управлением либо системах типа «умный дом» смесительные узлы смогут управляться контроллерами. Тогда шток клапана регулирует сервопривод, который приобретает команды от контроллера. Так достигается наиболее узкий и правильный контроль.

По большому счету нужно заявить, что в современных системах горячего водоснабжения и отопления громаднейшую популярность взяли как раз термостатические смесительные узлы, поскольку они разрешают приобретать на выходе воду заданной температуры без участия человека.

Наряду с этим отмечается высокая стабильность и надежность работы устройства, что крайне важно при применении в системах, цена которых превышает полугодовую заработную плат.

Обратите внимание! Большая часть современных моделей имеют такую конструкцию, которая разрешает подключать к изделию разные головки – термостатические, с выносным датчиком, ручки и сервоприводы ручной регулировки.

Управление трехходовым клапаном

Трехходовой клапан для отопления с установленным терморегулятором может управляться вручную или автоматически:

1. Ручное управление. Такой трехходовой термостатический смесительный клапан практически ничем не отличается от обычного шарового крана. Его предназначение выдают лишь 3 патрубка на корпусе. Хозяева помещения самостоятельно могут регулировать степень нагрева радиаторов и системы «теплого пола», температуру в других контурах. Для этого достаточно просто повернуть ручку в соответствующее положение. Несмотря на то, что такие краны являются недорогими, пользоваться ими не совсем удобно. Необходимо постоянно следить за температурой теплоносителя и регулировать ее.

2. Автоматическое управление. Такой трехходовой клапан работает без постороннего вмешательства. Достаточно лишь единожды выставить ему настройки. Различают следующие разновидности внешних приводов, управляющих работой крана:

  • Самый простой термостатический элемент — расширяющаяся жидкость (газ), которая находится внутри термоголовки. В зависимости от настроек температуры теплоносителя, она изменяет свой объем и давит на шток, отвечающий за поддержание нужной температуры воды в системе. Для контроля температуры воды применяется датчик на трубе с теплоносителем, который соединен капиллярной трубкой с терморегулятором.

    Автоматический трехходовой клапан с термоголовкой

  • Электропривод (сервопривод) в комплекте со специальным контроллером. Датчик снимает показания температуры теплоносителя и передает их на контроллер. По команде контроллера срабатывает электропривод, изменяющий положение штока внутри крана.

    Трехходовой клапан с сервоприводом

Виды и принцип действия

Нюансы функционирования трехходовых клапанов зависят от их назначения. Они устанавливаются в технологических трубопроводах и служат в качестве разделителя или смесителя (перепутали местами) потоков транспортируемой среды.

В первом случае устройства для регулировки имеют один входной и два выходных патрубка. Управление трехходовым разделительным клапаном осуществляется с помощью исполнительного механизма, который развивает определенное усилие и передает его на плунжер. Тот приходит в движение и перемещается вверх и вниз, обеспечивая открытие или закрытие проходных отверстий седел и осуществляя регулировку расхода транспортируемой среды.

Смесительный трехходовой клапан также управляется с применением исполнительного механизма, но имеет два входных патрубка и один выходной. При передаче усилия плунжер начинает двигаться вверх и вниз и способствует открытию или закрытию проходных отверстий седел, что позволяет регулировать расход перемещаемой по трубопроводам среды.

В этом заключается существенное различие трехходовых моделей от двухходовых клапанов. Они имеют два патрубка и обеспечивают регулировку потоков, изменяя расход перемещаемой среды через проходное сечение.

По своей конструкции смесительный и разделительный клапаны несколько схожи, так как состоят из корпуса, привода, рабочего узла, крепежных деталей и уплотнений. Основное различие заключается в строении элемента, предназначенного для регулировки потоков транспортируемых сред.

Обратите внимание! Трехходовой клапан нельзя применять в качестве запорной арматуры, поскольку он не обеспечивает полное перекрытие подачи транспортируемой среды. Закрытым может оставаться лишь один из патрубков, а два остальные всегда открыты.

Назначение и функции

Смешивание потоков необходимо, чтобы в котле не образовался конденсат из-за холодной обратки

Назначение и функции

Трёхходовой клапан устанавливают в таких целях:

  • Чтобы в котел не поддавался холодный теплоноситель и не выпадал из-за этого конденсат на внутренних стенках топки. Кроме того, если в водогрейном котле используется чугунный теплообменник, он может треснуть от перепада температур.
  • Чтобы регулировать температуру теплоносителя в контурах. Эта необходимость может быть обусловлена сложностью системы, где требования по температуре для каждого контура различаются. При подключении к тепловому аккумулятору, а также когда теплоноситель задействуется в теплообменнике вентиляционной приточной установки, которая является частью системы воздушного отопления.
  • Чтобы иметь возможность контроля нагрева теплоносителя в контуре теплого пола. Оптимальная температура для теплого пола составляет не более 50°C. Температура теплоносителя, поступающего от котла, может превышать этот показатель на 10-35°C. Остывшая вода, прошедшая через контур теплого пола, будет смешиваться с теплоносителем от котла, трехходовой клапан, установленный на распределительный коллектор, обеспечит подмешивание обратки.
Назначение и функции

Регулятор не стоит устанавливать, если в системе работает несколько источников отопления поочередно; если длина каждой петли водяного пола составляет не более 50-60 м (тогда вместо трехходового клапана устанавливают головки RTL); если отопление организовано по самотечной системе.

Как установить разделяющий клапан своими руками

Обеспечение количественной регулировки за счет изменения затрат жидкости – вот основная функция, которую выполняет такой трехходовой клапан. Принцип работы его предельно прост и был рассмотрен выше. Он применяется там, где возможен перепуск жидкости на «обратку», а прекращение циркуляции, напротив, не допускается.

В целях увязки гидроконтуров необходимо, чтобы потери напора потребителя были равны потерям на клапане-балансире в байпасе. Приведенная здесь схема предназначается для установки на те трубопроводы, в которых имеет место чрезмерный напор. Жидкость в данном случае перемещается за счет сильного напора, образованного с помощью циркуляционного насоса.

Видео – Трехходовой клапан и принцип его работы

Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм

Чтобы выбрать подходящий клапан, необходимо сравнить все характеристики разных моделей, а именно тип исполнительного механизма, тип привода, наличие и вид терморегулятора, а также производителя и цену трехходового крана для отопления. Стоит обратить внимание на модели от ведущих производителей.

Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенности

Среди основных преимуществ моделей фирмы Esbe – простота и доступная стоимость.

Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм

Трехходовой клапан для отопления производства фирмы Esbe

Полезный совет! Если вам требуется регулировка крана, откажитесь от простых моделей, главный недостаток которых в отсутствии возможности стабилизировать температурный режим на выходе.

При монтаже клапана следует учесть ряд особенностей:

  1. Смесительный узел позволяет создать дополнительный контур в системе, соединенный с распределительным коллектором двумя точками, что гарантирует беспрерывную циркуляцию воды на выходе.
  2. На входе поток обеспечивается в случае потребности в дополнительном тепле.
  3. Клапан с термостатом присоединяют к смесительному узлу.
  4. Для увеличения расхода насосного оборудования, которое часто недостаточно из-за узкости клапанов, сходящихся в одной точке, требуется создание дополнительной линии, снижающей электропотребление насосом. Однако, такие меры актуальны не для всех моделей Esbee.
  5. В случае потребности во второй линии предполагается установка балансировочного крана или же подключение насоса к этой дополнительной линии, что приводит к уравниванию температур входного и выходного потоков.

Клапан фирмы Esbe интегрированный в систему отопления

Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм

Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимущества

Фирма Navien специализируется на производстве отопительных котлов. Трехходовые клапаны данного оборудования предназначены для смены приоритетов между нагревом воды для водоснабжения и отопительной системой. Данные клапаны стоит покупать при наличии оборудования Navien, ведь комплектующие и техника одного производителя – залог долгой и эффективной работы системы.

Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимущества

Клапаны производства фирмы Danfoss применяются в системах отопления и водоснабжения. Среди преимуществ данного типа оборудования:

  • устойчивость и точность регулировки;
  • идеальная сочетаемость с другими термостатическими элементами фирмы Danfoss;
  • надежность и долгий срок службы без потери эксплуатационных характеристик;
  • простота в монтаже, обслуживании и эксплуатации;
  • целиком автоматическая работа;
  • возможность установки на трубопроводе в любом положении, кроме как клапаном вниз.
Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм

Трехходовой клапан фирмы Danfoss

Внимательно изучив технические характеристики и советы по выбору трехходового клапана для систем отопления, можно подобрать подходящее устройство под определенное помещение и условия эксплуатации.