Трехходовые клапаны в системе отопления: принцип действия и схемы установки

Установка трехходового крана для отопления

Есть много нюансов, о которых нужно знать при установке 3-ходового крана. От них напрямую зависит функциональность и правильность системы отопления. Для каждого крана у производителя есть конкретные инструкции, соблюдение которых может избавить от неприятностей.

Самое главное – установить трехходовой кран в правильное положение. При установке крана необходимо использовать подсказки, отображаемые на корпусе продукта. Они представлены в виде стрелок и букв, указывающих направление потока воды. Обозначение «A» указывает на постоянный ток, «B» указывает на вертикальное движение, а «AB» указывает на соединенные вход и выход.

В зависимости от направления потока существует несколько типов кранов:

• Т-образная схема – вода поступает в кран через боковой вход. После слияния охлаждающая жидкость проходит через центральное отверстие.
• Г-образное решение – горячий поток со стороны изделия и холодный поток снизу. После подключения вода вытекает из второго бокового отверстия.

Еще один важный нюанс – при установке смесителя нельзя располагать устройство головкой вниз.

Перед началом установки необходимо подготовить:

• отключить подачу воды;
• осмотрите линии, чтобы удалить любые остатки жидкости, которые могут ухудшить работу прокладки трехходового крана.

Кран должен быть установлен в легкодоступном месте, чтобы его можно было осмотреть, заменить или полностью снять позднее. Существует два способа установки трехходового крана в систему центрального отопления, выбор которых зависит от типа подключения к системе отопления.

Избыточное давление появляется только в тех случаях, когда происходит повышение температуры жидкости в обратке. В этом случае устанавливается специальная перемычка, дросселирующая перенапряжение.

Необходимо помнить, что при установке некоторых моделей кранов возникает легкий гул и небольшая вибрация. Причиной этого является несовместимость движения потока в трубе и кране. Поэтому давление может упасть.

Установка отводного крана облегчает перемешивание потока, благодаря чему на конечных ступенях контура жидкость стандартной температуры течет в радиатор и не перегревается полностью.

Рекомендации

Чтобы получить максимальную производительность от трехходового крана для отопления, вы должны следовать инструкциям производителя.

Установить не сложно, но все же стоит прислушаться к некоторым советам:

При установке трехходового крана можно не беспокоиться о его заметном расположении

Установите кран вертикально или горизонтально, и производительность системы не изменится

При установке обратите внимание на переднюю часть корпуса крана. Он будет отображать стрелку направления, указывающую направление потока. Следует отметить, что он должен быть доступен для последующего осмотра, замены или даже разборки работоспособности арматуры

Следует отметить, что он должен быть доступен для последующего осмотра, замены или даже разборки работоспособности арматуры

Поэтому необходимо заранее рассчитать и проверить место, где удобно установить трехходовой кран.

Критерии выбора

Трехходовой клапан для твердотопливного котла

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

G = 3600Q / c (∆t), где:

• G – расход воды по массе, кг/ч;
• Q – тепловая мощность системы отопления;
• с – удельная теплоемкость воды, равна 4.187 кДж / (кг ⁰С);
• ∆t – разность температур в подающем и обратном трубопроводах.

Учитывая, что для воды значения массы и объема – величины идентичные, то расход может выражаться как в кг/ч, так и в дм 3 /ч. Рассчитав расход, сравнивают его значение с пропускной способностью крана, указанной в паспорте.

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

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

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

Схема использования твердотопливного котла с трехходовым клапаном

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

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

На это нужно обратить внимание при покупке, в данном примере для подключения к твердотопливному котлу предпочтительнее второй вариант

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

Как работает трехходовой клапан в системе отопления

Принцип работы клапана заключается в смешивании потоков воды с разной температурой. Для чего это нужно делать? Если не вдаваться в технические подробности, можно ответить так: для продления срока службы отопительного котла и его более экономичной работы.

Трехходовой клапан смешивает нагретую воду с остывшей после прохождения по отопительным приборам и направляет ее снова в котел для нагрева. На вопрос, какую воду нагреть быстрее и легче – холодную или горячую – в состоянии ответить каждый.

Одновременно со смешиванием клапан потоки еще и разделяет. Возникает естественное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оснащается термодатчиком с терморегулятором. В этом случае лучше всего здесь справляется электрический привод. От устройства привода зависит качество функционирования всей системы отопления.

1. Такой клапан устанавливается в тех местах трубопровода, где необходимо разбить циркуляционный поток на два контура:
2. С постоянным гидравлическим режимом.
3. С переменным.

Обычно постоянный гидравлический поток используют потребители, для которых подается качественный теплоноситель определенного объема. Регулируется он в зависимости именно от качественных показателей.

Переменный поток потребляют те объекты, для которых качественные показатели не являются главными. Им важен количественный коэффициент. То есть для них регулировка подачи производится по требуемому количеству теплоносителя.

Есть в категории запорной арматуры и двухходовые аналоги. В чем отличие этих двух видов? Трехходовой клапан работает совершенно по-другому. В его конструкции шток не может перекрыть поток с постоянным гидравлическим режимом.

Он всегда открыт и настроен на определенный объем теплоносителя. А значит, потребители будут получать необходимый объем как в количественном, так и в качественном эквиваленте.

По сути, клапан не может перекрыть подачу на контур с постоянным гидравлическим потоком. А вот переменное направление он перекрывать способен, тем самым позволяя регулировать напор и расход.

Если совместить два двухходовых клапана, то получится трехходовая конструкция. При этом оба клапана должны работать реверсивно, то есть при закрытии первого обязательно открывается второй.

Виды трехходовых клапанов по принципу работы

• По принципу действия этот вид делится на два подвида:
• Смесительные.
• Разделительные.

Уже по названию можно понять, как работает каждый тип. У смесительного один выход и два входа. То есть он выполняет функцию смешивания двух потоков, что необходимо для понижения температуры теплоносителя. Кстати, для создания нужной температуры в системах теплых полов это идеальное устройство.

Регулировать температуру выходящего потолка достаточно просто. Для этого необходимо знать температуру двух входящих потоков и точно рассчитать пропорции каждого, чтобы на выходе получить требуемый температурный режим. Кстати, этот вид устройства, если его правильно установить и отрегулировать, может работать и по принципу разделения потоков.

Трехходовой кран разделительного действия разбивает основной поток на два. Поэтому у него два выхода и один вход. Этот прибор обычно используется для разделения горячей воды в системах горячего водоснабжения. Нередко специалисты устанавливают его в обвязках воздухонагревателей.

По внешнему виду оба устройства ничем не отличаются между собой. Но если рассмотреть их чертеж в разрезе, то есть одно различие, которое сразу же бросается в глаза. В смесительном приборе установлен шток с одним шаровым клапаном.

Он располагается в центре и перекрывает седло главного прохода. В разделительном таких клапанов два на одном штоке, и они устанавливаются в выходных патрубках. Принцип их действия таков — первый закрывает один проход, прижимаясь к седлу, а второй в это время открывается другой проход.

1. Современный трехходовой кран делится на два типа по способу управления:
2. Ручной.
3. Электрический.

Чаще приходится сталкиваться с ручным вариантом, который похож на обычный шаровой кран, только с тремя патрубками — выходами. Электрические автоматические системы чаще всего используются для распределения тепла в частном домостроении.

Как и любое устройство, трехходовой кран определяется по диаметру подводящей трубы и давлению теплоносителя. Отсюда и ГОСТ, который позволяет провести сертификацию. Несоблюдение ГОСТа является грубым нарушением, особенно, когда дело касается давления внутри трубопровода.

Советы

Перед началом запуска отопительной системы нужно проверить исправность и состояние трехходового крана и всей системы отопления. Не следует монтировать кран на трубы с диаметром выше 40 мм. В горячей среде открывать кран нужно очень аккуратно, чтобы избежать отказа гидравлического клапана

Важно, чтобы шток вместе с регулирующим устройством или ручкой поворота выходили в сторону свободного к ним доступа. Лучше покупать кран, выполненный из латуни

Он прослужит несколько дольше, чем из других материалов. Самый оптимальный вариант – кран с пневмоприводным контролем работы. Чтобы не допустить ошибок, посоветуйтесь предварительно со специалистом.

Срок службы трехходового крана

Период безаварийной работы прибора определяют:

• Особенности конструкции.
• Материал, из которого он изготовлен.
• Соответствие его технических характеристик реальным условиям эксплуатации.

На стальные «тройники» производители дают гарантию в 5-7 лет, но при умеренной интенсивности они вполне могут прослужить и 50 лет. Срок службы пластиковых моделей, как правило, не превышает 2 лет.

Выбор и установка трехходового клапана в систему отопления

Даже в радиаторы запрещено подавать теплоноситель свыше 95°С, т.к. в случае любой незначительной аварии из-за резкого падения давления теплоносителя будет происходить интенсивное парообразование, людей заживо сварит, а теперь представьте, что из вашего смесителя пошел пар.  А вот здесь, чтобы обеспечить нормативную температуру горячей воды, обязаны поработать управляющие компании, обслуживающие организации и местный сантехник. С технической точки зрения с этой проблемой успешно справляются регуляторы температуры (ТРЖ – терморегулятор жидкости), которые должны быть установлены на каждую систему ГВС от ТЭЦ, т.е. в наших с вами домах.

         Приведем пример наиболее часто применяемых (в нашем случае и более дешевых) ТРЖ в российском ЖКХ.

Наиболее применяемый в ЖКХ регулятор температуры это ТРЖ сильфонного типа (см.эскиз):

1. Сварной стальной корпус
2. Сильфон (внутри заполнен легко испаряемым веществом), имеет вид цилиндрической металлической «гармошки».
3. Крышка корпуса.
4. Шток для регулировки температуры.
5. Сальниковое уплотнение штока.

Принцип работы очень простой: сетевая горячая вода поступает в ТРЖ сверху через гильзу с отверстиями, вода, остывшая после отдачи тепла в батареях, поступает справа, внутри ТРЖ они смешиваются и из левого патрубка вода уходит к потребителю в квартиры. Если вода очень горячая сильфон удлиняется, отверстия гильзы перекрываются  и уменьшается подача сетевой воды, если вода остыла, сильфон сжимается и горячей сетевой воды поступает больше. Все происходит в автоматическом режиме. ТРЖ можно отрегулировать вручную на подачу воды от 30 до 90°С. Поворотом штока по часовой стрелке мы поднимаем сильфон вверх и тем самым уменьшаем поступление горячей сетевой воды, против часовой — опускаем сильфон и вода на выходе будет горячее.

Пример  регуляторов температуры сильфонного типа: — ТРТС-50-ОС, — РТЕ-21М.        

1. Терморегулятор жидкости с термостатом.

         Для примера, наиболее применяемая и доступная модель ТРЖ-М-1. Принцип действия и регулировки аналогичен выше указанному прибору, но в отличие от него в ТРЖ-М-1  вместо сильфона установлен термостат, подобный автомобильному.

У данной модели есть преимущества и недостатки по сравнению с сильфонным ТРЖ.

      Преимущества:  в случае выхода из строя термочувствительного клапана,  можно заменить только датчик.  

      Недостатки:

1. Датчик регулирует температуру воды в диапазоне 15°С ( 45-55; 55-65; 75-85…), для каждого режима требуется свой датчик.
2. В летний период когда вода подается только по одному трубопроводу и температура воды превышает на 20°С верхнюю градацию установленного датчика, его нужно извлечь из корпуса ТРЖ, иначе он выйдет из строя и потребует замены.

Если у слесаря – сантехника на обслуживании 30-60 систем ГВС, это очень хлопотно.

Внешний вид термостата и датчиков устанавливаемых внутри корпуса ТРЖ-М-1 (как в двигателе автомашины).         

Нюансы устройства теплого пола без смесительного узла

Главный минус монтажа системы без коллектора – необходимость минимизировать потери температуры теплоносителя на пути «нагреватель теплоносителя – трубопровод» и в самой системе. Также нужно сохранить требуемую температуру на площади пола. Поэтому рекомендуется учитывать следующие требования:

• Утепление стен помещения;
• Укладка теплоизоляции на пол;
• Наличие качественных оконных систем;
• Укладка пола в непосредственной близости от нагревательного элемента;
• Площадь помещения не более 20-25 м 2 .

Главная и частая ошибка при монтаже такой системы без узла коллектора – попытка установки на слишком большую площадь.

Однако некоторые мастера утверждают, что в ситуации, когда «обратка» в любом случае будет холодной, может спасти установка конденсатного котла. У него высокий КПД и такому устройству не страшны низкие температуры для нагрева.

Правила эксплуатации трехходового крана

Установленный в систему «тройник» требует периодического осмотра на предмет износа и протечек. При обнаружении протечки можно попробовать подтянуть резьбовое соединение. Если протечку устранить не получилось, смеситель придется разбирать. Очень часто изнашиваются именно уплотнительные кольца. Их замена и очистка элементов от окалины продлевает срок службы прибора.

Чтобы сократить степень износа устройства, его нужно периодически смазывать специальным сантехническим средством.

Частые ошибки и проблемы при установке трехпроходного крана

Ошибки, допущенные при установке «тройника», не только сокращают срок его службы, но и негативно отражаются на работе всей магистрали:

1. Неправильное подключение патрубков увеличивает гидравлическое сопротивление.
2. Использование моделей с уплотнителями из фторопласта в системах с рабочей температурой свыше 150 °C потребует замены трехходового смесителя уже через 2-3 месяца.
3. Монтаж в труднодоступном месте усложнит процедуру профилактического обслуживания.

Советы специалистов

1. При монтаже латунный корпус легко повредить. Чтобы этого не допустить, под гаечный ключ лучше подложить плотную тканевую прокладку.
2. Для установки трехходового клапана на пластиковые трубы нужны специальные переходники.
3. Вместо «тройника» можно использовать 2 обычных двухходовых крана. Работать они должны по реверсивной схеме: когда открывается один, другой закрывается.

Монтаж и подсоединение трехходового клапана к теплому полу

Подключать трёхходовой клапан на тёплый пол несложно, это под силу сделать своими руками. Главное выполнять действия согласно приложенной инструкции.

Все входы и выходы обозначены буквами:

• A — вход для нагретого теплоносителя;
• С — входное отверстие для охлаждённой воды;
• AB — выходное отверстие.

Прежде чем подключать прибор, следует учитывать, что возможно потребуется его демонтаж, поэтому необходимо иметь беспрепятственный подход к узлу.

Материалы и инструменты

Перед установкой клапана требуется запастись необходимым инструментом. Потребуются гаечные ключи (2 шт), пассатижи, гайки-американки с прокладками накидного типа, лента ФУМ.

Ход работ

Подключение теплого пола к системе отопления. Трёхходовой смесительный клапан.

Для этого на регуляторе выставляется минимальный показатель, затем пускается через клапан горячая вода. Если устройство функционирует правильно, то заслонка должно сразу закрыться.

Монтаж крана необходимо производить совместно с установкой коллекторной группы и до заливки стяжки.

При применении любой схемы, установка клапана осуществляется с использованием накидных гаек- американок.

Работа выглядит так:

1. Очищаются фитинги расположенные с торцов труб от загрязнений и заусенец.
2. Та же процедура проделывается с патрубками клапана.
3. Производится проверка на наличие прокладок в гайке.
4. Затем накручиваются гайки на патрубки и затягиваются — но не сильно. В этой процедуре участвуют два ключа — один для закручивания гайки, второй для придерживания вентиля.
5. Перед клапаном устанавливается механический фильтр.

Следует отслеживать правильность подсоединения выходов вентиля: к А — горячая вода, к B байпас идущей от обратки, к AB коллектор с отводами для пола.

Для обеспечения герметичности стыков рекомендовано накручивать сантехническую ленту или ленту ФУМ.

Проверка системы

Помимо правильной установки смесительного крана, требуется его проверка в работе. Тестирование системы проводится при нагретом теплоносителе до 25 градусов. Время проведения опрессовки составляет сутки.

Трехходовой кран для отопления

Трехходовой кран отопления представляет собой тройник, в котором с помощью запорного механизма происходит перераспределение теплоносителя в системе отопления. Трехходовой кран используется там, где необходимо регулировать подачу тепла, уменьшая или увеличивая температуру теплоносителя.

Простой пример: теплоноситель при движении по протяженной системе отопления в начале «пути» имеет более высокую температуру, что приводит к более интенсивному нагреву радиаторов, и, как следствие, перегреву помещений, для устранения которого используют трехходовой кран.

Крана трехходовый — принцип работы

Для этого к крану одновременно подключают горячую и холодную воду. Как правило, схема подключения в виде стрелок с указанием направления движения, располагается на самом кране. При этом горячая вода это теплоноситель, идущий от котла, называемый также подачей, а холодная вода это уже остывший теплоноситель, называемый также обраткой. При полностью открытом кране в него одновременно поступают подача и обратка и смешиваются. В результате температура воды на выходе из крана имеет некое усредненное значение.

Если кран полностью открыт, то к приборам отопления поступает теплоноситель, идущий напрямую от котла и обеспечивающий максимальный нагрев радиаторов. При закрытом кране, напротив, к приборам отопления поступает только обратка.

При не полностью открытом кране происходит смешивание обратки и подачи и получение теплоносителя с температурой усредненного значения.

Типы трехходовых кранов в системах отопления

В зависимости от конструктивных особенностей различают 2 вида трехходовых кранов: запорные и регулировочные. Принципиальной различия между ними нет: и тот и другой могут использоваться для полного перекрытия движения подачи и для регулирования температуры теплоносителя. Однако с помощью запорных кранов сделать это намного сложнее. Их конструкция в большей степени подходит для переключения движения потока воды из одной трубы в другую и не предусматривает плавного изменения потока. В большинстве случаев запорные краны оснащены шаровым механизмом.

Для регулирования применяют трехходовые краны, в конструкции которых имеется шток, управление движением которого может быть ручным или автоматическим.

От трехходового крана к трехходовому клапану

Трехходовой кран отопления позволяет вручную регулировать температуру теплоносителя в отопительных системах. Для автоматического регулирования предназначен трехходовой клапан отопления, в котором дополнительно установлено электромеханическое устройство, меняющее положение штока. Его подключают к термостату, с помощью которого выбирают нужный температурный режим в помещении.

Установка трехходовых клапанов в системе отопления позволяет эффективно управлять работой теплого пола, регулировать распределение тепла по комнатам и этажам, а также между отдельными строениями, если речь идет об отоплении нескольких отдельных объектов, например, теплицы и жилого дома.

В зависимости от принципа действия различают 2 вида трехходовых клапанов отопления:

Смесительный трехходовой клапан, в котором два входа и один выход. Его принцип действия такой же, как у трехходового крана отопления. Основное назначение смесительного клапана этого вида состоит в смешивании подачи и обратки для получения теплоносителя требуемой температуры, которое достигается изменением соотношения горячей и холодной воды.

Разделительный трехходовой клапан, в котором один вход и два выхода. При его работе происходит распределение потока теплоносителя на два русла, что бывает необходимо при включении в систему отопления бойлеров, конвекторов и т.д

Независимо от типа трехходового клапана (смесительный или разделительный) его установка и использование обеспечивает постоянный тепловой поток в системе отопления и не перекрывает движения теплоносителя, что особенно важно при отрицательных температурах.Меняться может только температура в сети. В этом основное отличие трехходового клапана отопления от двухходового клапана отопления. Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится

Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится

Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится.