Как работает термостатический клапан
Antigraviynaya.ru

Ремонт автомобилей

Как работает термостатический клапан

Как работает трехходовой клапан – характеристики и правила установки термостатического смесительного клапана

Надежная система отопления в частном доме является залогом комфортного в нем пребывания и здоровья жильцов. Нередко одних только радиаторов недостаточно для обеспечения качественного обогрева. В таком случае потребители предпочитают укладывать нагревательные элементы под стяжку пола. В случае с водяным теплым полом необходим трехходовой клапан, который позволяет регулировать уровень нагрева радиаторов и труб под стяжкой. Далее в статье расскажем, как работает трехходовой клапан в системе отопления, из каких деталей он состоит и как его правильно установить.

Конструкция

По строению трехходовой клапан включает два двухходовых крана, совмещенные в едином корпусе. При этом они регулируют интенсивность потока теплоносителя, чтобы можно было влиять на температуру горячей воды в радиаторах и трубах теплого пола.

Термостатический смесительный клапан состоит из таких элементов:

  • металлический корпус;
  • стальной шарик или шток с запорной шайбой;
  • крепежные муфты.

Если клапан оборудован штоком, его можно подключить к электромеханическому приводу. Тогда управление потоком и температурой теплоносителя можно будет автоматизировать. Ручные клапаны обычно оснащают металлическими шариками. Принцип действия таких устройств напоминает работу кухонного смесителя.

Стоит отметить, что распределительный трехходовой клапан, корпус которого изготовлен из латуни, предпочтительнее, чем чугунный, поскольку он легче и заметно долговечнее.

Разновидности распределительных клапанов

Хотя назначение у всех клапанов одно и то же – распределять уровень нагрева теплоносителя в трубах, все-таки они отличаются по методам управления.

Различают такие виды устройств:

  • ручные;
  • с электрическим приводом;
  • с термоголовкой;
  • пневматические;
  • с гидравликой.

Для частного жилого дома предпочтительным будет трехходовой клапан для отопления с электроприводом. Изменения в характеристиках теплоносителя вносятся благодаря специальным датчикам, которые через контроллер передают команды на электрический привод.

Нужный эффект по распределению температуры происходит автоматически, вне зависимости от того, какое отопительное оборудование установлено в доме – твердотопливный, газовый или электрический котел.

Обратите внимание, что специалисты рекомендуют остановить свой выбор на запорном трехходовом клапане с автоматикой, поскольку им намного легче оперировать. Как вариант, если встроить регулируемый клапан в готовую систему отопления нет физической возможности, можно остановиться на устройствах с термоголовками.

Принцип работы в системе отопления – как работает устройство

Если говорить упрощенно, то принцип работы трехходового клапана состоит в перемешивании воды, нагретой до разной температуры. При этом достигается экономия топлива, а котел работает более эффективно и не подвергается излишним нагрузкам.

Пока вода циркулирует по трубам отопления, она постепенно остывает. Поэтому отвечая на вопрос, зачем нужен трехходовой клапан на отопление, скажем, что он позволяет разбавить холодную и горячую воду, чтобы она быстрее и легче нагревалась котлом повторно.

Кроме того, потоки горячей воды распределяются по системе, а чтобы не заниматься этим вручную, устанавливают электрический привод. Он в автоматическом режиме управляет потоками, контролируя степень нагрева теплоносителя. От того, насколько качественной будет данная деталь, зависит долговечность и эффективность работы отопительной системы. Читайте также: “Выбираем трехходовой клапан esbe для отопления и теплого пола – виды кранов эсбе, характеристики”.

Стоит отметить, что благодаря встроенному в отопительную систему трехходовому вентилю можно сэкономить порядка 50 % топлива.

Тонкости установки термостатического смесительного вентиля

Трехходовой смесительный клапан можно монтировать в системы отопления с одним или несколькими контурами, поместив его в смесительном узле. Примечательно, что схема подключения трехходового клапана на теплый пол не будет меняться в зависимости от числа контуров (прочитайте: “Как работает трехходовой смесительный клапан для теплого пола, виды, применение”). Единственное различие в том, что система будет оснащена дополнительными деталями.

Дополнительные контуры нужны как раз для того, чтобы подсоединить к отоплению трубы теплого водяного пола. Обратите внимание, что по схеме подключения теплого пола с трехходовым клапаном, он монтируется перед насосом, нагнетающим давление. Это обязательное условие для качественного функционирования отопительной системы.

При выполнении работ по врезке важно проконтролировать, чтобы клапан не засорился шлаками или брызгами расплавленного металла, оставленными сварочным аппаратом. Кроме того, клапан должен быть съемным, чтобы его можно было проверить и, в случае необходимости, заменить.

Если вы не обладаете соответствующими навыками, лучше доверить врезку распределительного клапана профессионалам.

Выбираем трехходовой клапан

Перед тем, как установить трехходовой клапан на теплый пол, его нужно правильно подобрать с учетом особенностей отопительной системы.

Факторы, влияющие на выбор данного приспособления, таковы:

  • пропускная способность труб в отопительной системе;
  • число контуров;
  • материал внешнего корпуса клапана;
  • строение и принцип управления прибором;
  • сечение входного патрубка.

Что касается числа линий в отопительной системе дома, то в данном вопросе сложностей быть не должно. А вот все прочие факторы предполагают наличие у потребителя определенных технических знаний. Не имея представления об основных принципах термодинамики, сложно подобрать даже размер клапана. Поэтому чтобы не рисковать, рекомендуем проконсультироваться со специалистами, прежде чем приобретать какое-либо приспособление.

Поскольку трехходовой клапан, в сущности, является обычным краном с термостатической головкой, при наличии электропривода он может функционировать без вмешательства человека. При этом горячая вода циркулирует с такой интенсивностью, которая необходима для обеспечения необходимой температуры. Никакие дополнительные пульты управления для этого не нужны, а потребитель может не волноваться, что система отопления перегреется.

Устройство и принцип работы термостатического вентиля

Современные энергоносители имеют достаточно высокую стоимость, поэтому каждый владелец квартиры или загородного дома задумывается, как сделать систему отопления более энергосберегающей. Не так давно у пользователей не было возможности регулировать подачу тепла в помещение, тем самым экономя расход. Строительная отрасль постоянно совершенствуется, и сейчас доступны специальные устройства – термостатические вентили. Это простые, надежные и недорогие элементы, позволяющие поддерживать в помещении желаемую температуру воздуха и регулировать энергопотребление. Принцип работы, виды и особенности термостатического вентиля рассмотрим ниже.

Назначение устройства

Бывает, что в помещениях, помимо радиаторов, выступают другие источники тепла – бытовые приборы, газовые или электроплиты и так далее. В солнечные дни температура поднимается и в доме становится теплее, чем обычно.

Важно! Задача термостатического вентиля, установленного на радиаторе – автоматический контроль температуры, в ходе чего он учитывает температурные колебания в помещении на высоте до 2 метров.

Термостатический вентиль для радиаторов обеспечивает надежность теплового оборудования. Включив его в отопительную систему, достигается комфортная и оптимальная температура в помещении и, одновременно с этим, экономятся средства, затрачиваемые на энергопотребление. Вентиль стабилизирует работу отопительной системы, если в ней падает или исчезает давление.

Конструкция

Существует большое разнообразие моделей подобных клапанов, но их конструкция схожа.

Обязательная компоновка предполагает следующие элементы:

  • корпус, как правило, сделанный из латуни;
  • смеситель, используемый как регулятор направления;
  • рычаг управления;
  • прочие мелкие детали в виде уплотнителей, гаек и так далее.

В корпусе вентиля 2 входа и 1 выход. Через входы поступает разнотемпературная жидкость, а через выход она выходит, уже подогретая до необходимой температуры. Во внутренней части корпуса расположен смеситель, регулирующий направление. Данный элемент, в зависимости от модели вентиля, функционирует по-разному. Простой вариант – в конструкции установлен пружинный запорный элемент, реагирующий на температуру, а соответственно и давление. Если увеличивается напряжение пружины, на выходе снижается температура.

Ручка управления необходима для того, чтобы задать определенное положение вентиля. С ее помощью выставляется жесткость пружины и настраивается положение запирающей детали.

Конструкция клапана

Принцип работы

В корпусе устройства, во фронтальном и правом патрубках, циркулирует теплоноситель до тех пор, пока его температура не достигнет выставленного значения. Термостатический клапан устанавливается для того, чтобы поддерживать заданную температуру на выходе, подмешивая в жидкость холодную или горячую воду. Если параметры не сходятся, то внешний привод устройства действует на шток. Когда он начинает перемещаться, в корпусе открываются все 3 канала. И, как только температурные параметры стабилизируются, фронтальный входной патрубок перекрывается.

Существует немалое разнообразие термостатических клапанов и трехходовых вентилей. Одна из разновидностей схожа с шаровым краном. В этой модели переключающий клапан состоит из шара с выборкой, а не из седла с конусом. Чтобы перераспределять теплоноситель привод воздействует на шток с закрепленным шаром, вращая его. Такие клапаны имеют невысокую пропускную способность, поэтому находят применение только в бытовых отопительных системах. Вкратце, термостатический клапан устанавливает необходимую температуру воды.

Каких видов бывают вентили

Конструктивные особенности – не единственное, чем различаются современные термостатические вентили. Данные элементы изготавливаются из различных материалов, имеют разные диаметры и способы подключения. Ознакомимся с основными видами.

Материал изготовления

Главное условие – материал, из которого производится вентиль, должен быть стойким к механическим воздействиям и образованию коррозии. Объясняется это тем, что элемент находится в постоянном контакте с жидкостью – теплоносителем.

От материала, из которого изготовлен клапан, зависят эксплуатационные и технические характеристики изделия. Рекомендуется, чтобы вентиль был сделан из меди, латуни или чугуна. Медные варианты дорогостоящи, но долго служат. Латунные образцы также имеют длительный срок эксплуатации и не вызывают сложностей во время работы. В целом, чтобы сделать правильный выбор, лучше обратиться за советом к специалистам компании, которые будут настраивать отопительную систему.

Вентиль

Метод управления

По этому параметру выделяют устройства 2 видов:

Зачастую устанавливается ручной вариант, визуально схожий с обыкновенным шаровым краном. Более современные модели с электрической начинкой пользуются популярностью в частных домах – управляются они автоматически, распределяя тепло по помещению. Регулировка термостатического вентиля простая – пользователь выставляет желаемую температуру обогрева для каждой комнаты и прибор подает рабочую жидкость к отопительному прибору. При желании такая система совмещается с «теплым полом», но требуется продумать способ создания защитного покрытия для труб.

Схема подключения

Разобравшись, из чего состоит вентиль и по какому принципу он функционирует, рассмотрим различные схемы его подключения. Здесь все зависит от того, с какой целью устанавливается термостатический балансировочный клапан.

Для чего нужен вентиль:

  1. Защищает твердотопливный котел от воздействия конденсата и температурного шока, что случается в результате внезапного отключения электроэнергии.
  2. Чтобы теплоноситель, циркулирующий в системе «теплый пол» не прогревался выше +45 градусов по Цельсию.
  3. Поддерживает необходимую температуру теплоносителя в системе отопления, а значит и давление в трубопроводе.

Для защиты теплового агрегата, работающего на твердом топливе, не допускается, чтобы в его контур попадала остывшая вода из системы отопления. Для этого котел подключается по особой схеме, в которую включен не только смесительный клапан, но и байпас. Работа схемы выглядит следующим образом: теплоноситель будет циркулировать по малому кругу через байпас до тех пор, пока не прогреется теплогенератор. Когда температура достигнет +50-55 градусов Цельсия, начнет открываться клапан, подмешивая холодную воду из системы. Когда котел выйдет на рабочую температуру, байпас перекроется и весь поток начинает поступать через радиаторы.

Читать еще:  Как работает карбюратор ваз 2107

Аналогичные функции и при подключении к системе «теплый пол». Насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока он не станет остывать. Как только это случится, срабатывает датчик и вентиль и в систему начнет добавляться горячая вода от котла.

Данная важная деталь также находит применение при обвязке твердотопливного котла и буферной емкости, играющую роль аккумулятора тепла. Для эффективного ее прогревания температура теплоносителя должна достигать отметки в +70-85 градусов Цельсия, что выше нормы для радиаторов. Термостатический вентиль используется, чтобы понизить температуру. Для этого его устанавливают за емкостью, в паре с насосным оборудованием.

Обратите внимание! При установке смесительного клапана, насос располагать следует с той стороны, где расположен всегда открытый патрубок крана.

Нередко термостатические переключающие вентили устанавливаются в больших коттеджах со сложной отопительной системой, с гидрострелкой и распределительным коллектором. Каждому контуру в такой ситуации требуется определенная температура. Наивысший показатель тепла нужен бойлеру, поэтому к нему не подводится регулирующая температура. А вот для остальных потребителей подается не такой горячий теплоноситель, поэтому их подключают посредством термостатических вентилей.

Разновидность вентиля

Особенности установки

Отопительные системы собираются по различным схемам, от чего будет зависеть расположение труб горячего водоснабжения, заглушек и регулировочных клапанов. Прежде чем начинать установку, нужно перекрыть подачу теплоносителя к радиатору и слить остатки воды.

При однотрубной отопительной системе горячая вода циркулирует по одной трубе, а приборы отопления подключаются последовательно. Теплоноситель к радиатору подводится посредством специальной трубы, установленной сверху. В контуре он проходит через батарею и выходит с другой стороны, перенаправляясь в магистраль. При таком подключении термостат монтируется на байпас, соединяющий прямую и обратную трубу прибора отопления. И даже если клапан будет перекрыт, горячая вода все равно продолжит перемещаться. Сбой термостата может произойти из-за того, если не установить байпасы под трубами. Если отключиться одну батарею, то сбой будет не только у вентиля, но и у всей отопительной системы.

В двухтрубных системах дела обстоят иначе, так как в ней по одной трубе подается теплоноситель, а по другой он отводится. Перемычка, то есть байпас, в такой ситуации не требуется, поэтому термостатический вентиль устанавливается на трубе подачи. Регулировочный клапан эффективен и в индивидуальных отопительных системах. Актуален он и для централизованных сетей, но с учетом того, что предусмотрен счетчик горячей воды.

Установленный в систему отопления вентиль

Прежде чем приступить к настройке термостата, в первую очередь потребуется изолировать помещение от тепловых потерь. Для этого закрываются все двери и окна. Далее клапан выставляют на максимальную теплоотдачу и включают отопление, после чего замеряют температуру в комнате. После ее увеличения на 5 градусов, вентиль закрывают. Теперь нужно немного выждать и плавно открывать регулятор до той поры, пока не пойдет вода. Это положение следует запомнить.

Что такое трехходовой термостатический клапан и как он работает в системе отопления

В современных системах отопления трехходовой клапан применяется довольно часто, поскольку является средством качественного регулирования теплоносителя – по температуре, а не по расходу. Ведь подача в радиаторы оптимально нагретой воды – лучший способ экономить энергоносители.

Есть у термосмесительных кранов и другие полезные функции, о которых вы узнаете из данной статьи. Но вначале стоит рассмотреть, как работает трехходовой клапан, а также разобраться в его внутреннем устройстве.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

  • смесительные;
  • разделительные;
  • переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:

На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.

Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

  1. Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
  2. При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
  3. После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
  4. Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
  5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Способ регулировки трехходового крана термостатической головкой с датчиком – самый популярный, поскольку является достаточно точным и простым, причем не требующим электричества.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Схемы подключения клапана к системе отопления

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

  1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
  2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
  3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
  4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления. Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

Читать еще:  Что такое колдун в тормозной системе

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Важно. Устанавливая смесительный клапан, помните, что насос должен располагаться с той стороны, где находится всегда открытый патрубок трехходового крана.

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды

В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).

Схема работы и устройство клапана со встроенным регулирующим элементом

Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:

  1. Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
  2. Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.

Совет. Перед покупкой клапана упрощенной конструкции внимательно читайте техническую документацию на твердотопливный котел, в ней нередко указывается минимальная температура обратного теплоносителя. Больше информации по применению смесительной арматуры вы найдете в отдельной публикации.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная деталь системы отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.

Термостатический клапан систем водяного отопления для установки на радиаторы

Термостатический клапан для систем водяного отопления – отличная возможность создать стабильный температурный режим в доме

Когда за окном мороз, а в доме тепло и уютно – это хорошо. Но будет ли так же хорошо если в доме будет слишком жарко? Скорее всего нет. Чтобы такого не произошло, было придумано полезное приспособление – термоклапан.

Термоклапан отопления предназначение

Термостатический клапан для систем отопления предназначен для автоматического открытия и закрытия входного отверстия радиатора. При достижении определенной температуры в помещении. Другими словами, если в помещении слишком жарко, то можно установить на радиатор термостатический клапан. Тем самым добиться более комфортной температуры в комнате. Причем предназначены термоклапаны для стальных, алюминиевых и им подобных радиаторов и конвекторов. То есть для быстро нагревающихся и быстро остывающих приборов. На чугунных отопительных радиаторах термоклапаны работать будут. Однако очень не эффективно.

Термостатический клапан VALTEC – угловой, с термоголовкой

В некоторых случаях термоклапан может помочь даже тогда, когда радиатор греет слабо. Если система отопления дома плохо сбалансирована. К примеру, первые от котла радиаторы греют сильно, а последние едва теплые. Но установив термоклапаны на первые по ходу теплоносителя батареи отопления, можно исправить этот перекос. И безусловно добиться более сильного прогрева тех радиаторов, которые до этого грели слабо.

Термостатический клапан и регулировочный клапан – отличия

Особенно актуально применение термоклапанов на однотрубной системе отопления, но только в том случае, если она не проточная. То есть при наличии в месте соединения радиаторов перемычек – байпасов. Бывает что байпасов нет. В результате теплоноситель последовательно проходит через все радиаторы, один за другим. Установив термостатический клапан на такую систему, можно лишь навредить. Поскольку термостатический клапан будет отключать все радиаторы расположенные после него. Потому на проточную систему, если это почему-то очень необходимо, лучше поставить регулировочный радиаторный клапан. И не перекрывать его полностью.

Отличие регулировочного клапана от термостатического в возможности отрегулировать зазор для прохода теплоносителя – больше-меньше. Термостатический клапан наоборот может находиться только в двух положениях. Во-первых открыт до определенного, отрегулированного ранее, уровня. Во-вторых полностью закрыт. Потому не надо ставить термоклапан на проточную систему отопления без байпасов. Так как, при закрытии клапана, прекратиться циркуляция теплоносителя по всей системе. Это создаст охлаждение и разбалансировку системы отопления. А также негативно скажется на отопительном котле. Ситуация может усугубиться при отсутствии или плохом функционировании предохранительного клапана. То есть может произойти прорыв в каком-нибудь из слабых мест системы.

Термостатический клапан принцип работы

Главным достоинством термостатического клапана является возможность добиться автоматизации поддержания определенной температуры в помещениях. Термоклапан не нужно каждый раз регулировать вручную. При этом температуру в разных помещениях можно выставить разную. Например, в коридоре +20°С, в спальне +24°С, в ванной +22°С. Поворачивая настроечную рукоятку относительно метки можно настроить температуру воздуха в помещении. Как правило в пределах от +5°С до +28°С. То есть +5°С – минимальная температура для того, чтобы система не замерла. А вот +28°С – максимальный уровень, так называемой комнатной температуры, комфортной для человека.

Устройство термостатического клапана

Устройство которое автоматически регулирует температуру находится в термоголовке. Которая устанавливается на термостатическом клапане. Это термоэлемент. Внутри него находиться сильфон – замкнутая гофрированная система, меняющая свои размеры. Сильфон заполнен специальным веществом. Это вещество изменяет свое состояние, в том числе объем, под воздействием температуры воздуха.

Если отрегулировать термоклапан, допустим, на +22°С, то при падении температуры воздуха в комнате до +21°С вещество в сильфоне уменьшиться в объеме. Несомненно, это уменьшит давление на шток клапана. Клапан откроется и теплоноситель будет нагревать радиатор. Температура воздуха в помещении будет повышаться. Когда она достигнет +23°С вещество в сильфоне начнет расширятся и давить на шток клапана. Клапан закроется и теплоноситель пойдет в обход радиатора. Радиатор перестанет нагреваться и температура воздуха в комнате будет понижаться. И так далее. По замкнутому кругу. Поддерживая в помещении постоянную температуру.

Виды термоклапанов для систем отопления

Существует много разновидностей термоклапанов. Они различаются:

  • а) по способу установки;
  • б) по типу систем отопления;
  • в) по разновидности вещества в термоэлементе;
  • г) по виду термоэлемента;
  • д) по типу регулировки;

По способу установки

Термостатические клапаны разделяются на прямые, угловые, осевые. А также для установки с левой и правой стороны радиатора. Это нужно учитывать при покупке термоклапана.

Прямой термостатический клапан Herz

Существуют также трехходовые термоклапаны, в которых осуществляется регулирование в узле «радиатор-байпас». Они более эффективно и сбалансировано позволяют контролировать температурный режим. Если температура в комнате поднялась до заданного уровня, то проход на радиатор закрывается и теплоноситель направляется в байпас. Как только температура в помещении понизилась байпас перекрывается, но не полностью, и основной поток теплоносителя направляется через батарею отопления.

Осевой термоклапан HEIMEIER

По типу систем отопления

Термоклапаны определяют в соответствии с тем, в какой именно системе отопления они применяются. Существуют термостатические клапаны для двухтрубных систем отопления с узким проходом для теплоносителя. И для однотрубных систем с более увеличенным проходом и большей пропускной способностью. Важно не перепутать их при приобретении и установке. Иначе система будет работать некорректно. Или вовсе не будет работать. Особенно при установке термоклапанов для двухтрубной системы на однотрубную. Впрочем, есть термостатические клапаны, которые позиционируются производителем для работы в обоих системах отоплениях.

По разновидности вещества в термоэлементе

Подразделяются на газовые, жидкостные и парафиновые термоклапаны. Здесь существует прямая зависимость цены термостатического клапана от скорости срабатывания. Самые быстрые и дорогие – газовые. Самые медленные и дешевые – парафиновые. А жидкостные, например такие, занимают золотую середину.

По виду термоэлемента

Термостатические клапаны имеют или термоголовку, или ручное регулирование. Разумеется с возможностью купить и установить термоголовку отдельно. А также в более продвинутом варианте – выносной термоэлемент. При выносном термоэлементе термодатчик устанавливается в стороне от радиатора, труб отопления, открытых форточек и других источников возможного сбоя установленного температурного режима. Выносной термоэлемент также применяется при нахождении радиатора в нише стены или закрытии его декоративной решеткой. А также при использовании плотных штор. Длина капиллярной трубки стандартно 2 метра. В более дорогих вариантах до 8-10 метров. Еще более сложная и дорогая система – управление термодатчиков каждого отопительного прибора от микроконтроллера.

Термоголовка Herz с выносным датчиком

По типу регулировки

Различаются на термоклапаны с открытой регулировкой. В них зазор для прохода теплоносителя можно подрегулировать в любой момент. А также на клапаны с предварительной настройкой. В них настройка зазора проводится специальным, приобретаемым отдельно, ключом. Такие клапаны обычно устанавливают в больших многоэтажных и многоквартирных домах. Предварительную настройку проводят специалисты, руководствуясь специальными расчетами и по проекту. Потребители тепла уже не могут регулировать термоклапаны, сбивая тем самым баланс системы отопления в целом. Неправильная регулировка одного или нескольких радиаторов в коттедже в большинстве случаях принесет лишь небольшой вред системе отопления. Та же ситуация в большом здании может вызвать в системе серьезный дисбаланс.

Как правильно установить термостатический клапан

Очень важно правильно установить термостатический клапан на радиатор отопления.

Основные рекомендации таковы:

Устанавливать клапан лучше термоголовкой вбок, располагая ее горизонтально в сторону от восходящих потоков горячего воздуха. Чтобы система работала стабильно и не нарушался установленный температурный режим.

Читать еще:  Что такое ступица в автомобиле

Угловая термоголовка HEIMEIER

Установка термоклапана рекомендуется на входе в радиатор. Стрелкой, нанесенной на корпус клапана, по ходу движения теплоносителя.

Термостатический клапан (термоклапан) для систем отопления – это отличная возможность создать стабильный температурный режим в доме. Но только в случае правильного выбора клапана и его правильной установки. В противном случае Вы рискуете нарушить работу всей системы отопления. А также полностью вывести ее из строя, что особенно нежелательно в холодное время года.

Вы можете прочитать записи на похожие темы в рубрике – Автоматика в отоплении

Что такое трехходовой термостатический клапан и как он работает в системе отопления

В современных системах отопления трехходовой клапан применяется довольно часто, поскольку является средством качественного регулирования теплоносителя – по температуре, а не по расходу. Ведь подача в радиаторы оптимально нагретой воды – лучший способ экономить энергоносители.

Есть у термосмесительных кранов и другие полезные функции, о которых вы узнаете из данной статьи. Но вначале стоит рассмотреть, как работает трехходовой клапан, а также разобраться в его внутреннем устройстве.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

  • смесительные;
  • разделительные;
  • переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:

На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.

Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

  1. Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
  2. При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
  3. После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
  4. Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
  5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Способ регулировки трехходового крана термостатической головкой с датчиком – самый популярный, поскольку является достаточно точным и простым, причем не требующим электричества.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Схемы подключения клапана к системе отопления

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

  1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
  2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
  3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
  4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления. Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Важно. Устанавливая смесительный клапан, помните, что насос должен располагаться с той стороны, где находится всегда открытый патрубок трехходового крана.

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды

В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).

Схема работы и устройство клапана со встроенным регулирующим элементом

Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:

  1. Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
  2. Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.

Совет. Перед покупкой клапана упрощенной конструкции внимательно читайте техническую документацию на твердотопливный котел, в ней нередко указывается минимальная температура обратного теплоносителя. Больше информации по применению смесительной арматуры вы найдете в отдельной публикации.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная деталь системы отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector