Четырёхходовый клапан для отопления

Схематичное изображение

Функционал четырёхходового клапана построен на вращении шпинделя, установленного внутри него. Его движение не ограничено, так как резьба на втулке отсутствует. На рабочей части движущегося элемента имеются 2 выборки. Через них осуществляется протекание воды по двум каналам. Это приводит к тому, что одновременно попасть во все каналы жидкость не может и распределяется равномерно.

Схематичное изображение режима работы клапана Источник domotopim.ru

Встречаются модели четырёхходовых клапанов без шпинделя. Вместо них устанавливается нажимной шток. Недостатком такой конструкции является отсутствие функции смешивания потоков.

Контроль за работой четырёхходового клапана осуществляется 2 способами:

• Ручным. Чтобы распределить жидкость шток устанавливается строго в одной позиции. Выставление режимов осуществляется также, вручную.
• Автоматическим. Вращающийся элемент приходит в движение после получения команды, переданной датчиком, установленным снаружи. Специфическая конструкция обеспечивает поддержание постоянной заданной температуры.

Четырёхходовый клапан для отопления служит для снижения перерасхода использующегося теплоносителя. Простая конструкция приспособления позволяет эксплуатировать элемент без дифференциальных байпасов, из-за способности клапана пропускать через себя только определённый объём жидкости.

Приспособление является незаменимым там, где необходим постоянный контроль за температурой теплоносителя. Прежде всего к ним относятся отопительные системы радиаторного типа с котлом, питающимся твёрдым топливом (дрова, уголь).

В случаях с другими отопительными системами, температура теплоносителя регулируется благодаря водной помпе и байпасу, здесь эти функции возложены на четырёхходовый клапан. В результате работа котла стабильна, а количество получаемого теплоносителя не превышает нормы.

Как он работает?

Пеллетная горелка своими руками

Значит понадобится: манометрический коллектор, 220вольт, сварочный пост для того чтобы перепаять медные трубки, также понадобится что немаловажно, эвакуатор хладагента, как его сделать и что он дает есть отдельная статья, балон, собственно куда будем собирать фрион с этого кондиционера, перед тем как выпаивать клапан четырехходовый, внутри с него заберем фреон, высосем в баллон.

На это тут есть две причины. Первая, не выпускать фреон в атмосферу, так как 22 фреон считается запрещенным из-за разрушения озонового слоя, поэтому будем придеживаться европейских норм, а именно мы будем использовать эвакуатор хладагента. Он бывает разным, в данном случае это самодельный, будем так его называть, есть специальные, которые продаются оригинальные специально под это дело заточеные, но они стоят немножко много, поэтому мы обойдемся малой кровью, но получим тот же самый результат, и так, значит, здесь примерно 2.2 килограмма, плюс тут трасса около пяти метров, поэтому мы будем делать это следующим образом, сейчас мы скачаем полностью весь фрион с кондиционера в баллон с помощью эвакуатора, еще раз повторюсь, и потом начнем замену данного клапана.

Значит как и что происходит при работе. Кондиционер работает, но обмерзает тоненькая труба, казалось бы скорее всего это нехватка фреона, на самом деле так получилось что это не так, просто перепускает четырехходовой клапан и на линии всасывания труба, которая подходит к компрессору, обмерзает. Такого быть не может, если в кондиционере мало фреона, то обмерзают обе трубки. А обмерзает только трубка которая подходит к компрессору это означает, что компрессор работает частично на линии нагнетания и частично работает на себя. поэтому как бы. И не происходит с самого холода. То есть обмерзает эта трубка всасывания и из внутреннего блока высыпается лёд, но это как бы нестандартная ситуация, итак начинаем.
Начинаем процесс эвакуации, значит подсоединим к линии нагнетания коллектор.

Видим как заходит фреон из коллектора с помощью манометрической станции и можем видеть какое давление у нас на всасывании.

манометрическая станция

Потом идет на эвакуатор которая находится в ведре с водой для того чтобы не перегрелся, дальше идет баллон, который находится в ведре с водой.

компрессор

Должен тоже когда фрион будет сжиматься, чтобы избыточное тепло отдавалось, и не сработал клапан избыточного давления и температуры.

баллон

Пока скачиваем весь хладагент, видим что он тут начался уже процесс обмерзания.

Когда на манометрической станции показатель будет около нуля, это будет означать что процесс эвакуации уже закончен и весь фреон был выкачан.

Вот сам компрессор стоит как видно да пошли двадцать четыре капеллан, это нормальный поршневой компрессор.

Вот линия нагнетания.

линия нагнетания

Вот линия всасывания.

линия всасывания

Вот черный накипатель.

Накипатель

Вот сам четырехходовой клапан, при работе можно услышать звуки перетекания.

Сейчас уберем четырехходовой клапан и сделаем напрямую, для этого пришлось откусить в двух местах трубки нагнетания и всасывания, потому что он не вынимался. Выходит линии нагнетания поднимается вверх и заходит сразу прямо на подачу в радиатор, газ возвращается по линии всасывания с внутреннего блока.Мы сделали напрямую в закипатель. Компенсационная петля в данном случае не нужен так как компрессор поршневой, а он имеет минимальную степень вибрации, вибрация практически отсутствует. То есть трубку от компрессора можно делать напрямую. Трубка не лопнет потому что вибрация минимальная.

поршневой компрессор

Запускаем в газовой фракции фреон в систему, чтобы проверить нет ли течки, вроде нигде не течет как виуально, так и на ощупь. В принципе качество пайки отличное, благодаря флюсованному припою с серебром, который не попадает в систему и теоретически образовать пробку, обычно используют медофосфорные, но если нужно качественно спаять, то лучше использовать припой с флюсом. Намылим и проверим кондиционер на протечку. В общем производим заправку из баллона и выведем в в рабочий режим.

четырехходовой клапан

Видно что докипатель стал влажным, также здесь видно небольшое мокрое пятно это означает, то что прием под давлением примерно в 5 атмосфер, а именно около 10 градусов по цельсию и попадает в компрессор. Компрессор не горячее абсолютно температуры воздуха. Давление стабильное и стекает вода ручьем все четко работает.

течет конденсат

Монтаж клапана для котла отопления

Смотреть галерею

Этот вопрос, как утверждают профессионалы, необходимо рассматривать отдельно. Главная задача монтажа заключается в исключении поступления холодного потока воды на входящий трубопровод, который подключен к отопительному оборудованию. Если не учесть это требование, то на трубах будет возникать конденсат, температурные перепады приведут к деформации в точках стыков. Если говорить о последствиях деформации, то в лучшем случае вы столкнетесь с малой течью, тогда как в худшем систему будет необходимо полностью менять

Для того чтобы не понадобился ремонт трехходового клапана Esbe, важно подключить запорную арматуру к котлу, который характеризуется перепадами температур в процессе эксплуатации. Если установить смесительный клапан, то вы сможете добиться того, что на вход оборудования не поступает вода, температура которой ниже 50 градусов

Перепад температур значительно уменьшаются, негативное воздействие холода снижается. Специалисты советуют дополнять системы, которые обустроены с использованием пластиковых трубопроводов, смесительными клапанами. В этом случае задачей выступает исключение попадания в трубопровод воды с высокой температурой. Несмотря на то что полимеры обладают множеством преимуществ, они достаточно плохо справляются с частыми перепадами температур, которые могут оказаться выше рабочих.

При воздействии таких условий система трубопровода достаточно скоро выходит из строя. Специалисты советуют выбирать продукцию компании Esbe. Трехходовой клапан, инструкция по установке которого представлена в статье, изготавливается уже давно данной фирмой. Если использовать этот элемент, то вы сможете обеспечить температурные показатели в пределах от 75 до 85 градусов, которые являются рекомендованными специалистами. Монтаж клапана позволяет справиться со многими проблемами, однако модель обязательно должна быть подобрана в соответствии с характеристиками сети, а также обладать достаточно большим проходом.

Установка и регулировка кранов

Балансировочный кран ставится для регулировки потоков теплоносителя по пути к котлу

При установке шаровых кранов нерегулируемого типа используются простые схемы, позволяющие свободно размещать их на полипропиленовых отводах от стояка еще до поступления в батареи. Из-за простоты конструкции монтаж этих изделий возможен собственными силами. В дополнительной регулировке такие запорные вентили не нуждаются.

Гораздо сложнее смонтировать вентильные устройства на выходе отопительных батарей, где регулировка объемов потока обязательна. Вместо шарового крана в этом случае ставится регулировочный клапан на отопление, при монтаже которого потребуется помощь специалистов. Самостоятельно сделать это удается только после внимательного изучения инструкции по установке.

В зависимости от схемы компоновки приборов и разводки труб отопления возможен подбор специального крана угловой формы, подходящего для радиаторов с декоративным покрытием

При выборе изделия внимание обращается на величину предельного давления, обычно указанного на корпусе или в паспорте изделия. Оно с небольшой погрешностью должно соответствовать давлению, развиваемому в сети отопления многоэтажного жилого дома. Желательно придерживаться следующих рекомендаций:

Желательно придерживаться следующих рекомендаций:

• Для монтажа на радиаторы следует подбирать качественные краны из толстостенной латуни, образующие соединение с накидной гайкой – американкой. Ее наличие позволит при необходимости быстро отсоединить аварийную подводку без излишних вращательных операций.
• На однотрубном стояке потребуется смонтировать байпас, устанавливаемый с небольшим смещением от основной трубы.

Виды клапанов для бойлера и байпаса

Чтобы разобраться в монтаже и подборе элемента для радиаторов, нужно вначале узнать, какие существуют предохранительные перепускные клапаны и для выполнения какой функции они предназначены.

Принцип действия термостатического предохранительного клапана достаточно прост и заключается в следующем. На пластиковую площадь оказывает давление рабочая среда (вода), что обеспечивает сжатие пружины и открытие прохода. Но когда давление превышает 20 бар, пластиковая плоскость доходит до штока, который открывает выход наружу.

Монтируется этот клапан для радиаторов в системах отопления на емкости, жидкость в которых находится под высоким давлением. Это для примера могут быть электрические бойлеры. Устанавливаемые на электробойлеры клапана обладают специальным отверстием для обеспечения локального слива.

Муфтовые предохранители

Они представляют собой механизм, который снабжен двухсторонней резьбой и расположенной с внешней стороны прокладкой. Устройство функционирует на базе пружины, удерживающей шток. После приложения усилия шток, вдавливаясь, открывает проход. Когда с обратной стороны возникает давление, блокировка обеспечивает усиление давления.

Производят эти изделия из латуни. Находящаяся внутри тарелка штока изготовлена из термоустойчивого пластика, а пружина — из нержавеющей стали. Механизм работает за счет того, что вода под давлением подается на заслонку, которая подымается, освобождая путь потоку. При падении давления шток опускается, исключая возможность возврата потока.

Трехходовые клапаны

Трехходовой клапан в системе отопления необходим для обеспечения возможности теплоносителю охладиться. Они могут иметь механизмы с ручным управлением, электроприводом и сервоприводом. Они имеют достаточно простую конструкцию, выходящие и входящие отверстия.

Регулирование потока обеспечивается специальной заслонкой, которая имеет вид штока либо шара. При вращении она ориентирует поток в нужном направлении. Такой клапан также относится к предохраняющей арматуре, монтируемой на контуры с небольшой температурой. К примеру, в местах, где к теплому полу примыкают батареи, работающие от одного источника тепла.

Смешивание рабочей среды может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режимах. Для функционирования клапана в автоматическом режиме необходимо низкотемпературный контур оснастить специальными датчиками, информация с которых будет подаваться на сервопривод. Производят трехходовой клапан из разных материалов, но основными для их производства являются чугун, сталь.

Четырехходовой клапан

Четырехходовый клапан изготавливают зачастую из бронзы. Он имеет три отверстия, одно из которых выходное, а два входных. Регулирующим элементом в нем является коррозийно-устойчивый шток.

При движении в вертикальном направлении он полностью не перекрывает течение воды, что делает возможным перераспределить потоки.

О принципе работы клапана

Как и его более «скромный» трехходовой собрат, четырехходовой клапан изготавливается из качественной латуни, но вместо трех присоединительных патрубков имеет целых 4. Внутри корпуса на уплотнительной втулке вращается шпиндель с цилиндрической рабочей частью сложной конфигурации.

В ней с двух противоположных сторон сделаны выборки в виде лысок, так что посередине рабочая часть напоминает заслонку. Сверху и снизу в ней сохранена цилиндрическая форма, чтобы можно было выполнить уплотнение.

Шпиндель со втулкой прижимается к корпусу крышкой на 4 винтах, снаружи на конец вала насаживается регулировочная рукоятка либо устанавливается сервопривод. Как выглядит весь этот механизм, поможет хорошо представить показанная ниже детальная схема четырехходового клапана:

Шпиндель вращается во втулке свободно, поскольку не имеет резьбы. Но при этом выборки, сделанные в рабочей части, могут открывать проток по двум проходам попарно либо позволять смешиваться трем потокам в разных пропорциях. Как это происходит, показано на схеме:

Особенность нашего функционального элемента состоит в том, что поток теплоносителя, подведенный к одному из его патрубков, никогда не сможет пройти к другому выходу по прямой. Поток всегда будет поворачивать в правый или левый патрубок, но никак не попадет в противоположный. При определенном положении шпинделя заслонка позволяет теплоносителю проходить сразу вправо и влево, смешиваясь с потоком, идущим из противоположного входа. В этом и заключается принцип работы четырехходового клапана в системе отопления.

Следует отметить, что управление клапаном может осуществляться двумя способами:

вручную: требуемого распределения потоков добиваются путем установки штока в определенное положение, ориентируясь по шкале, находящейся напротив рукоятки. Способ используется редко, поскольку эффективная работа системы требует периодической корректировки, постоянно производить ее вручную невозможно;

автоматически: шпиндель клапана вращается сервоприводом, получающим команды от внешних датчиков либо контроллера. Это позволяет придерживаться заданных температур воды в системе при изменении внешних условий.

Причины и следствия

Зачастую рост уровня давления в таких системах связан с нормативным функционированием термоклапанов, которые установлены на радиаторах либо термоголовке. При достижении установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача горячего теплоносителя в тот или другой радиатор снижается, что и обеспечивает повышение давления, а в некоторых случаях даже свист запорных вентилей радиаторов.

Безусловно, что это отражается, кроме уровня комфорта в комнате, еще и на работоспособности, а также долговечности системы отопления, ее отдельных узлов. Чтобы избежать таких ситуаций профессионалы рекомендуют оснащать системы отопления термостатическими клапанами.

Защитные отопительные клапаны

Помимо перепускного клапана отопления для нормальной работы системы необходим монтаж других типов регулирующей и защитной арматуры. В процессе работы теплоснабжения может появиться избыток воздуха, произойдет обратное движение теплоносителя. Для предотвращения этих явлений следует заранее предусмотреть монтаж воздушного клапана для отопления и обратного.

Виды защитных клапанов

В зависимости от функционального назначения существует два вида защитных клапанов – для удаления воздуха из системы и предотвращения обратного движения воды в трубах. Без этих элементов работа системы может быть нестабильна, что приведет к нарушению температурного режима, дестабилизации давления и созданию аварийных ситуаций.

• В местах с наибольшей вероятностью появления избыточного давления – после котлов, циркуляционных насосов, на коллекторах;
• На обратной трубе в обязательном порядке монтируется шариковый клапан отопления или его лепестковый аналог. Также необходима установка этого компонента в обвязке циркуляционного насоса;
• В самой высокой точке схемы — для удаления воздуха из системы. На радиаторы и батареи устанавливается кран Маевского.

Защитные клапана не должны ухудшать показатели работы отопительной системы. В первую очередь они устраняют возможные сбои в работе теплоснабжения. В «неактивном» состоянии эти компоненты системы не должны ухудшать скорость движения теплоносителя, влиять на температурный режим.

Воздушный клапан отопления

Во время работы теплоснабжения в трубах и радиаторах могут образовываться воздушные пробки. Причиной этому является большое содержание кислорода в воде, значение температуры теплоносителя свыше +100°С. В результате происходит окисление металлических компонентов, изменяется температурное распределение. Во избежание этих ситуаций необходима установка клапанов для стравливания воздуха из системы отопления.

Принцип работы воздушного клапана

В первую очередь воздушный клапан для теплоснабжения монтируется в группе безопасности вместе со спускным и манометром. В схеме отопления они располагаются на прямой ветке, ведущей от котла. В этом месте наиболее высокая температура теплоносителя, а также максимальные показатели давления. В коллекторной схеме обязателен монтаж спускных клапанов теплоснабжения на каждой гребенке.

• Кран Маевского. Устанавливается в радиатор (батарею) и нужен для удаления воздушных пробок;
• Автоматический воздухоотводчик. Монтируется в самой высокой точке системы, а также в группах безопасности. Через него выходит воздух из системы отопления.

Для последней модели важно соблюдать условия эксплуатации. После долгого простоя велика вероятность, что некоторые подвижные компоненты «залипнут» и тогда воздухоотводчик не сработает

Во избежание этого следует регулярно проводить осмотр конструкции и в случае надобности – заменять на новую.

Обратный клапан отопления

В гравитационных системах и в схемах отопления без циркуляционного насоса всегда есть вероятность изменения направления движения воды. В этом случае возможно повреждение теплообменника котла из-за перегрева, а также выхода из строя других компонентов. Для предотвращения подобных ситуаций монтируется обратный клапан.

Принцип работы обратного клапана

В больших схемах отопления устанавливают шариковый клапан теплоснабжения. Под действием обратного потока воды шар из полимера перекрывает трубопровод, тем самым предотвращая движение теплоносителя. Как только направление изменяется — он под действием гравитации опускается вниз. По такому же принципу работает электромагнитный клапан для системы отопления. Разница заключается в управляющем элементе – для этого используется соленоид или электромагнитная катушка.

Преимущества монтажа электромагнитного клапана в системе отопления заключаются в следующем:

• Возможность подключения к программатору;
• Установка режима срабатывания устройства в зависимости от внешних факторов – температуры или давления;
• Надежность работы.

К недостаткам электромагнитных клапанов в теплоснабжении является их зависимость от подачи электроэнергии. В автономном отоплении применяется пружинный вариант обратного клапана. Напор воды постоянно действует на седло, сдавливая пружину. Как только изменится направление – произойдет автоматическое перекрытие движения теплоносителя.

Монтаж

Пример установки изделия.

Если вы планируете установку клапана своими руками, тогда вам пригодится небольшая инструкция.

На самом деле, ничего сложного в установке нет, тем более это касается современных моделей для систем ГВС и отопления, но все же.

1. Во-первых, надо сразу учесть, что для нормальной работы и обслуживания устройство должно легко сниматься. Для этого с двух сторон устанавливают шаровые краны, а соединения должны иметь накидные гайки или переходники-американки.

Как видим, смеситель обвязан запорными кранами и накидными гайками.

1. Во-вторых, изделие лучше снабдить фильтрами грубой очистки воды, тогда его запорно-регулировочный механизм прослужит дольше.

В смесительных узлах теплых полов обычно применяют термостаты с выносным датчиком, который устанавливают на коллекторе подачи теплоносителя в контуры пола. Это позволяет более точно регулировать температуру и повышает надежность работы системы.

Со стороны входа горячей воды имеется фильтр-грязевик.

Для установки на ГВС, особенно на краны с электронным управлением, применяется схема с сервоприводом и контроллером. Это позволяет быстрее настраивать температуру воды и оперативнее реагировать на её изменения.

Также в ГВС используют модели с ручным управлением для переключения потоков в разные русла. В этом случае речь идет не о смесительном, а о разделительном клапане.

Обвязка калорифера с применением трехходовой арматуры.

Для обвязки бойлеров и калориферов, а также систем косвенного нагрева используют модели, подобные тем, что применяются в насосно-смесительных модулях теплых полов.

Иногда смеситель уже встроен.

Часто устройства уже установлены в заводской комплектации двухконтурных котлов для нагрева воды, что позволяет получать отдельно теплоноситель и отдельно горячую воду.

Термостатический клапан

В современных реалиях терморегулирующий вентиль — это предварительная норма современного и надежного оборудования в системе отопления. Температура вентиля автоматически регулируется. Работа смесительного клапана системы отопления для радиаторов заключается в ограничении уровня подачи на отдельный радиатор отопления. Шток вентиля производит движения на открытие и закрытие отверстия. Через это отверстие происходит поступление теплоносителя в радиатор. При нагревании вентиля с термостатической головкой, осуществляется закрытие входного отверстия, вследствие чего уменьшается расход теплоносителя. Вентиль терморегулирующийся постоянно изменяет свое положение. И немаловажным фактором является качество материалов на основе которых изготавливается данное изделие. Изделие может выходить из строя из-за заедания штока, а также значительной коррозии и прорыва уплотняющих материалов. Но и в случае выхода терморегулирующего вентиля из строя можно продлить срок его эксплуатации, заменив термостатический элемент.

Клапана системы отопления с термоголовками отличаются в зависимости от формы и варианта подвода к системе теплоснабжения. Они могут быть угловые при подводе к радиаторам с пола, также бывают прямые, которые соединяют трубы с батареей относительно поверхности стены. Осевые, в основном, при соединении труб из стены к батареи. При боковом подключении батарей необходим специальный комплект. В нем используются термостатические головки и клапана. Заведомо батареи идущие с нижним подключением, оборудованы вкладышами клапанного типа.

Сборка системы отопления

Сборка системы отопления выполняется в следующем порядке:

• На трубу обратки фиксируют помпу, которая отвечает за скорость циркуляции теплоносящей жидкости.
• Предохранительные ветви монтируются на входную и выходную трубу. Клапан и кран на последних монтировать запрещено, из-за того высокого давления, под которым они окажутся.
• Обратного клапан ставят на водоподающий трубопровод. В его функции будет входить защита системы от негативного воздействия обратных разряжений и сифонных дренажей.
• Расширительный бачок располагается в самой высокой точке трубопровода. Такое условие необходимо для снижения вероятности возникновения проблем циркуляции в результате расширения воды. Устанавливаться он может, как в горизонтальной, так и вертикальной позиции.
• Монтаж расширительного крана. Осуществляется это установкой термостатического клапана с двойным датчиком. Нужен он для достижения равномерного распределения тепловой энергии. Как уже упоминалось, при нагреве температуры воды более 95°С, он передаёт импульсный сигнал к термостатическому смесителю, который открывает подачу холодного потока. После того, как система охлаждена, подаётся другой сигнал, клапан закрывается, подача воды прекращается.
• Завершается сборка монтажом редуктора давления. Устанавливается он непосредственно рядом с входным патрубком термостатического смесителя. Предназначается для снижения перепада давления при открытии клапана и подаче жидкости.

Схема четырехходового смесителя

Принцип работы такого клапана для отопления заключается во вращении шпинделя внутри корпуса. Причем это вращение должно быть свободным, так как втулка не имеет резьбы. Рабочая часть шпинделя имеет две выборки, через которые открывается поток по двум проходам. Таким образом, поток будет регулироваться и не сможет пройти напрямую ко второй выборке. Поток сможет поворачивать в любой из патрубков, расположенных с левой или правой стороны от него. Так, все потоки, идущие с противоположных сторон, смешиваются и распределяются по четырем патрубкам.

Читать также: Трехходовой клапан для отопления: установка смесителя с терморегулятором

Существуют конструкции, в которых вместо шпинделя работает нажимной шток, но такие устройства не могут смешивать потоки.

Работа клапана контролируется двумя способами:

• Ручной. Распределение потоков требует установки штока в одном определенном положении. Регулировать это положение нужно вручную.
• Автоматический. Вращение шпинделя происходит в результате получаемой команды от внешнего датчика. Таким образом, в системе отопления постоянно удерживается заданная температура.

Четырехходовой смесительный клапан обеспечивает стабильный расход холодного и горячего теплоносителя. Принцип его работы не требует установки дифференциального байпаса, ведь клапан сам пропускает нужное количество воды. Устройство используется там, где необходима регулировка температуры. Прежде всего, это система радиаторного отопления с твердотопливным котлом. Если в других случаях регулирование теплоносителей происходит с помощью гидронасоса и байпаса, то здесь работа клапана полностью заменяет эти два элемента. В итоге котел работает в стабильном режиме, постоянно получая дозированное количество теплоносителя.

Читать также: Схема установки двух- и трехходовых клапанов для теплого пола