Как работает трёхходовой клапан для твердотопливных котлов

Критерии выбора клапана

Как выбрать трехходовой клапан? При выборе рекомендуется учитывать:

назначение устройства;
конструктивное исполнение;
тип привода;
дополнительные параметры.

Разновидности клапанов по назначению

Клапан трехходовой для котла или иного устройства может быть:

смесительным, то есть основное назначение арматуры заключается в смешении разных потоков жидкости до заданной пользователем температуры. Используется смесительный клапан в системах теплого пола для предотвращения перегрева и выхода коммуникаций из строя и в системах горячего водоснабжения;
разделительным. В отличие от предыдущего вида основное назначение устройства заключается в распределении подающего потока теплоносителя по разным веткам магистрали, например при монтаже дополнительного радиатора;

Различие в работе смесительного и разделительного клапана

переключающимся, то есть перераспределяющим поток жидкости в системе.

Назначение клапана указывается на корпусе устройства.

Отличия в конструкции

Регулирующий клапан в зависимости от конструкции может быть:

седельным – движение штока происходит по вертикали до седла. Как правило, функции такого типа оборудования – смешивание потоков с разной температурой;

Клапан со штоком, движущимся по вертикали

поворотным – при движении штока производится вращение заслонки, регулирующей направление и мощность потоков.

Устройство с запорной заслонкой

В бытовой сфере наибольшее распространение получили поворотные клапаны. Седельные механизмы устанавливаются только в случаях воздействия больших температур и высокой пропускной способности.

Разные типы приводов и их особенности

Шток трехходового клапана может быть приведен в действие:

термочувствительным элементом, установленным на терморегуляторе. Преимуществами такого типа управления является простота, высокая точность и отсутствие необходимости электропитания;

Трехходовой клапан с терморегулятором

электроприводом. Клапаны с электроприводом получают параметры, заданные пользователем с датчиков температуры, установленных в разных местах, или общего управляющего контролера. Стоимость такого оборудования высока, но основным плюсом является максимальная точность работы прибора.

Оборудование, приводимое в действие электроприводом

Дополнительно

При приобретении клапана для теплого пола или иной коммуникационной системы также рекомендуется учитывать:

диаметр патрубков, который должен соответствовать диаметрам подходящих к устройству труб. Если подобрать параметр не получается, то потребуется установка переходника;
показатель пропускной способности клапана (указывается в технической документации к оборудованию);
назначение. Клапан для холодной или горячей воды, отопления, теплого водяного пола, газовый и так далее (указывается в документации);
возможность подключения дополнительного оборудования, например, термоголовки, электропривода и так далее, если первоначальное устройство не оснащено какими-либо способами управления;
производителя. Наиболее качественные клапаны выпускаются шведской компанией Esbe, американской компанией Honeywell и совместным предприятием России и Италии – Valtec.

Установка клапана своими руками

Устройство и принцип работы печи голландки в доме

В установке трехходового термосмесительного клапана своими руками надо учитывать схему вашего котла и теплообеспечения в доме. Четко выполнять все инструкции и пункты подключения. Также внимательно ознакомиться со схемой основных узлов. К узлам относятся все агрегаты, которые устанавливаются около нашего котла для телообеспечения дома.

Устанавливаем насос на обратке. Если он будет стоять на подаче из котла, то быстро испортится.
Необходимо подключение , который также можно сделать своими руками, он предохранит весь узел подключения воды от перегрева.
В системе естественной циркуляции теплоносителя труба подачи холодной воды подключается к входному патрубку котла (обычно внизу). Труба горячей воды – к котлу сверху (как показано на схеме). Надо учесть, что труба горячего теплоносителя должна быть сделана из хорошей стали, меди, чугуна или бисплава, так как температура воды может нагреваться до 100-105 градусов Цельсия.
Подключение расширительного бака (или на обратке, или на выходе – роли не играет, см. по схеме) служит своеобразным предохранителем и буфером в нашем узле.
Подключение к предохранительной группе безопасности: к манометру, показывающему давление в котле; к аварийному клапану сброса давления; автоматическому предохранительному воздухоотводчику. Эти предохранительные приборы ставятся на выходе из котла, чтобы контролировать нагретый теплоноситель (см. схему).
Установка и подключение по схеме теплового аккумулятора.
После него – подключение трехходового смесительного клапана строго в соответствии со схемой, именно он будет перемешивать горячую воду из теплоаккумулятора с холодной из обратки.

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

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

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

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

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

встроенным термоэлементом
термоголовкой с выносным температурным датчиком
сервоприводом.

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

Принцип действия

Гидрус

Чтобы изделие работало, к нему следует одновременно подсоединить холодный и горячий потоки воды. Сама схема монтажа представлена в виде стрелочек, обозначающих направление потоков. Поток с горячей водой выступает как теплоноситель (подача, которая идет от котла), а холодный – обратка.

принцип действия

Между патрубками крана установлен вентиль, который регулирует, чтобы вода подавалась в два отверстия из трех.

В соответствии с положением установки и ее подключения подразделяют две функции:

смешивание потоков холодной и горячей воды;
разделение с одной линии на два выхода.

В зависимости от положения вентиля возможны следующие ситуации:

вентиль открыт наполовину – у выходящего потока средняя температура воды;
вентиль открыт полностью – горячий поток идет напрямую из котла и вода имеет максимальную температуру;
вентиль закрыт – в выходящий поток идет только холодная вода.

Как работает трехходовой клапан в системе отопления

Термоголовка для радиатора отопления: виды, принцип работы + правила установки

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.

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

Современный трехходовой кран делится на два типа по способу управления:
Ручной.
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.

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Трехходовой клапан – это специфичный вид запорно-регулирующей арматуры, способный контролировать соотношение холодного и горячего потоков в двух замкнутых контурах. Проще говоря, он добавляет к основному отопительному контуру еще один, в котором можно поддерживать ту же температуру, либо изменять ее, настраивая клапан по своему усмотрению.

Условно трехходовой клапан можно представить в виде пары двухходовых клапанов, работа которых обратно пропорциональна: открытие одного ведет к прикрытию другого на равную величину

Важно понимать, что при этом общая интенсивность потока остается неизменной

В зависимости от принципа работы, выделяют три основные группы трехходовых клапанов:

Смесительный трехходовой клапан

Имеет два входных и один выходной патрубок. Применяется для регулирования температуры ведомого контура путем смешивания двух раздельных потоков с разной температурой в заданной пользователем пропорции.

Разделительный трехходовой клапан

Имеет один входной и два выходных патрубка. Используется для регулирования температуры путем изменения количества циркулирующего в ведомом контуре теплоносителя, а также перед системами дополнительно подогрева/охлаждения – в них подается отобранная клапаном часть потока.

Переключающий трехходовой клапан

Способен переключать поток между контурами, не влияя на его температуру и интенсивность. Переключение может осуществлять по схеме «вход-вход-выход» или «вход-выход-выход».

Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем

Существуют также комбинированные трехходовые клапаны, способные, в зависимости от способа установки, выполнять функции как смесительной, так и разделительной фурнитуры. Однако ввиду дороговизны и сложной конструкции они менее распространены.

На рисунках выше показаны схемы трехходовых клапанов седельного типа. Существуют также конструкции поворотного типа, однако они менее долговечны и могут устанавливаться лишь в контурах с небольшим внутренним давлением. В большинстве случаев приобретение седельного клапана предпочтительнее.

Внешне трехходовой клапан представляет собой Т-образную цилиндрическую развилку, концы который оснащены унифицированной резьбой. В моделях, рассчитанных на большую интенсивность потока, роль соединительного элемента может играть торцевой фланец.

Корпуса клапанов изготавливаются из распространенных в отопительных системах материалов: чугуна, нержавеющей стали, латуни, бронзы. Элемент трехходового клапана, осуществляющий регулирование выходящего потока или потоков, называют затвором.

Конструктивно он может быть:

шаровым – характеризуется плавностью работы, но может изнашиваться быстрее, чем аналоги других форм;
цилиндрическим или плоским – имеет повышенный ресурс за счет большей площади контакта с гнездом;
конусным – позволяет уменьшить габариты клапана.

Клапан должен быть оборудован надежной системой привода, которая может быть:

Механической – регулирование рабочего режима осуществляется путем поворота головки на необходимый угол.
Электронной – угол поворота затвора устанавливается электрическим сервоприводом, сигнал которому передается датчиком или системой климат-контроля.
Термостатическим – конструкция клапана дополняется термическим элементом, который, при повышении температуры теплоносителя на определенное значение, расширяется, поворачивая затвор.

Трехходовые клапаны с ручным управлением наиболее надежны, хотя и не предоставляют такой гибкости и оперативности настроек, как их автоматизированные аналоги. Кроме того, на ресурс клапана любого типа оказывает большое влияние наличие абразивных частиц в теплоносителе, поэтому контуры, работающие с подобной высокоточной фурнитурой, рекомендуется оборудовать улавливающими фильтрами.

Трехходовой линейный клапан

ГлавнаяПолезная информацияСтатьиТрехходовой линейный клапан

Вернуться к списку

Трехходовой линейный клапан предназначен для смешивания, направления и разделения жидкостей, отличающиеся температурой, с целью получения на выходе потока с нужными параметрами.

Работает трехходовой клапан с помощью специального затвора (штока), который ограничивает потоки жидкости, но полностью их не перекрывает. Это позволяет им смешиваться в необходимых соотношениях, набираться или сливаться.

Внешне это металлическая деталь, сделанная из латуни высокого качества с резьбовыми соединениями, имеющая три отверстия: два — для входа, одно — для выхода смешанного потока.

Существующие виды

Трехходовой клапанработает с помощью автопривода, который передает ему информацию, поступающую от системных датчиков. Элемент выполняет свои функции тем эффективнее, чем точнее используемый привод. Из всех существующих конструкций (электричество, пневматика, гидравлика) наиболее востребованным и качественным является трехходовой клапан с приводом, который работает от электрической сети.

Применение

Трехходовой клапан с приводом получил распространение в сетях любого вида, где необходимо корректировать пропорции 2-х разных потоков жидкости для регулирования температуры теплоносителя на выходе. Сфера его применения:

Для отопления. Применяется в ситуациях, когда необходимо для помещений, имеющих разную теплоизоляцию, уравновесить уровни температуры. Это удобно в смысле комфорта и выгодно из экономических соображений.
Для водоснабжения. Клапан используется для непрерывного регулирования расхода горячей или охлажденной воды в открытых контурах и внутренних системах. Он позволяет получить стабильный поток воды необходимой температуры.
Для кондиционирования. Клапан применяется в системах охлаждения и предназначен для плавного регулирования потоков холодоносителя.
Для теплых полов. Данный элемент остро необходим в этих отопительных системах. Он дает возможность не нагревать поверхность теплых полов до температур, которые выше комфортных, что позволяет избежать неприятных моментов.

Производитель Honeywell

Американская компания Honeywell, уже больше века занимающая лидирующие положения в сфере автоматизации и регулирования, предлагает новый высокотехнологичный продукт — клапан трехходовой с приводом Honeywell. Оптимальное применение, легкое управление, низкая интенсивность утечки, саморегулируемое уплотнение, прочность, компактность и долговечность выгодно отличают эту модель от других. Honeywellshop является официальным дилером компании Honeywell и предлагает трехходовые клапаны этой торговой марки с официальной гарантией от производителя. Они специально разработаны для точного управления температурой холодо- и теплоносителя в различных системах, отличаются прочностью и работают долго и безотказно. Вернуться к списку

Назначение и области использования

Трехходовой кран предназначен для разделения входящего потока на два исходящих, с возможностью отключения любого или даже всех выходов. По сути, это тройник, но с возможностью проведения переключений и отключений.

Эта конструкция используется для организации систем отопления и других магистралей, где нужно разделение потока рабочей жидкости (газа) на несколько трубопроводов. Разница заключается в конструкции, технических и эксплуатационных качествах.

Подключение манометров и других измерительных приборов

Изначально трехходовые краны применялись для установки измерительных, контрольных приборов и датчиков защиты. Чаще всего – манометров и манометрического типа.

Постоянно включенные манометры, показывающие неизменное давление, полезно проверять, путем сброса давления и соединения манометра с атмосферой. Называется эта процедура проверкой «на ноль».

Для проверки рабочего манометра, контрольным манометром на месте, требуется одновременное присоединение сразу двух приборов.

Все эти и другие функции позволяет выполнить трехходовой кран в различных системах: отопления, водоснабжения, газоснабжения и в инженерных технологических сетях.

Подключение приборов отопления

Эти полезные функции 3-х ходового крана пригодились при подключении отопительных приборов к системе отопления, с байпасом между подающим входом и обратным выходом из радиатора. В этом случае применяются устройства с углом поворота на 90 градусов и двумя положениями:

теплоноситель проходит через байпас и радиатор;
теплоноситель проходит только через байпас.

Стандартная схема применения трехходового крана для отопления с принципом действия: радиатор и байпас

Применение трехходового прибора с возможностями поворота на 90 и 180 градусов в индивидуальном отоплении, с однотрубной системой («ленинградка»), позволяет выбрать уже из трех вариантов:

направить весь теплоноситель через радиатор;
направить теплоноситель через радиатор и обводной байпас к другим радиаторам;
отключить радиатор и направить весь теплоноситель через обводной байпас к другим радиаторам.

Эти варианты подключения радиаторов, позволяют вручную распределять поток теплоносителя, добиваясь более комфортного отопления комнат. Например, комната с южной стороны, получает достаточно тепла за счет солнца и батарею в ней, весной или осенью, можно отключить. А зимой подключить вместе с байпасом. А в комнате с окнами на север, в зимнее время весь теплоноситель направить через батарею, чтобы обогреть помещение, а в осенне-весенний период, часть теплоносителя направить по байпасу, в обход радиатора, для снижения интенсивности обогрева комнаты.

Воздушный клапан для отопления для стравливания воздуха из батареи В современных системах отопления для отвода скопившегося воздуха предусматривают специальное устройство – воздушный клапан для отопления. Без этого прибора отопление не смогло бы нормально работать.

Внимание: применение такой схемы в отоплении многоэтажного дома, с вертикальными стояками, недопустимо. Если перекрыть байпас и направить весь теплоноситель через радиатор, то остальные потребители не получат достаточного объема тепла

Подключение временных потребителей тепла

Трехходовой кран удобен для подключения еще одного потребителя, из ближайшей точки системы отопления. Особенно если это требуется временно. Например, для обогрева зимней оранжереи, гаража, бани или теплицы. При этом в целях экономии, можно обойтись без коллектора-распределителя, отдельной прокладки труб и установки дополнительных вентилей.

Типы приводов трехходовых клапанов

За перемещение рабочего штока отвечает внешний привод. Существует несколько разновидностей данной части системы.

Трехходовые термостатические смесительные клапаны

По принципу работы трехходовые термостатические клапаны делятся на:

клапаны прямого действия;
клапаны косвенного действия.

Чаще всего данный тип клапана используется в бытовых установках, и цена трехходового термостатического клапана ниже, чем у других типов данного оборудования.

Трехходовой клапан для отопления с термостатом

Функционирует данный тип устройства следующим образом: когда меняется температура теплового устройства, расширяющаяся жидкость «сильфона», термочувствительного элемента, давит на рабочую часть устройства, шток. Здесь же находится термоголовка трехходового клапана, однако данный элемент присутствует не во всех устройствах.

Датчиком в таком клапане также может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.

Трехходовые краны с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы. Существует две разновидности:

трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Клапан с сервоприводом на электрическом моторе

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.