Трехходовой клапан для твердотопливного котла принцип работы

Трехходовой клапан для твердотопливного котла: виды и подключение

Трехходовой клапан представляет собой своего рода тройник с расположенной внутри него запорной арматурой. Благодаря ее стабильному функционированию происходит нормальное распределение теплоносителя оптимальной температуры по всей отопительной системе.

• Виды ↓
• Смесительная система ↓
• Разделительный прибор ↓
• Клапаны с ручным управлением ↓
• Особенности выбора ↓
• Подключение клапана ↓
• Стоимость и правила эксплуатации ↓
• Блиц-советы ↓

Такие клапаны бывают 2 основных режимов:

1. Работающие в режиме постоянной нагрузки.
2. Изделия, рассчитанные на переменное давление.

В случае установки конструкции первого типа? к потребителю идет горячая вода необходимой температуры и требуемого объема. Если же в системе находится клапан переменного давления, то здесь температура воды не будет играть ни малейшей роли, так как в этом случае будет важно количество жидкости, которое проходит через клапан.

Трехходовой клапан оснащен особым элементом – штоком. За счет него? вода, постоянно находящаяся под давлением, не будет его перекрывать. Шток будет действовать в том случае, если необходимо полностью перекрыть либо несколько ограничить поступление объема воды, если гидравлическое давление обладает переменным показателем. Именно за счет штока можно в полной мере держать под контролем общий показатель расхода воды и ее напора.

Для нормальной работы трехходового клапана, к нему придется подключать как холодную, так и горячую воду. Горячая вода в данном случае несет на себе функцию теплоносителя, который идет сразу от твердотопливного котла в систему. Остывшая вода возвращается в клапан по так называемой обратной линии.

Когда клапан открыт, в него одновременно будет поступать как горячая, так и холодная вода. В нем она будет перемешиваться, за счет чего на выходе будет вода средней температуры, однако подобного результата можно добиться лишь в том случае, когда вентиль открыт частично.

Если же он будет открыт целиком, то вода будет идти в отопительные батареи и радиаторы сразу от котла, за счет чего они будут нагреваться до приемлемой температуры быстро. Когда клапан перекрывается, отопительные приборы будут снабжаться водой только за счет обратной трубы.

Отечественная промышленность выпускает трехходовые клапаны в виде 2 основных конструкций, которые могут использоваться как в бытовых, так и в заводских установках:

1. Смесительного принципа действия.
2. Разделительного принципа.

2 тип применяют в случае, чтобы теплоноситель переходил из одной трубы в другую, причем внутри него находится особое шаровое приспособление. Данные конструкции сложно поддаются плавному регулированию из-за того, что запорная система была разработана именно этим образом.

Смесительная система

Серьезно отличается от рассмотренного ранее устройства. При учете, что в разделительной системе находится 1 шток совместно с 2 клапанами, то в смесительной конструкции размещен лишь 1 клапан со штоком. Данная система установлена в центральной части конструкции, к тому же в случае необходимости она может полностью перекрыть входящий водяной поток.

Разделительный прибор

Также характеризуется тем, что в нем клапаны находятся в отводящих патрубках. Получается, что при открывании доступа воде с одной стороны, с другой ее поступление будет перекрыта. Стоит отметить, что по методу управления такие клапаны могут быть ручного либо электрического типа.

Перемещение крана в последнем случае происходит за счет специальной электромеханической конструкции. Во время ее использования осуществляется открытие лишь необходимых каналов, через которые начинает проходить жидкость или газ. Однако этот тип прибора обычно применяется в промышленности.

Клапаны с ручным управлением

Для бытовых нужд. Трехходовой клапан, находящийся в котле, выполняет функцию распределения тепла по помещениям или же между отдельно стоящими капитальными строениями. Если используется система теплых полов водяного типа, то такой клапан будет отвечать и за его нормальную работу.

За счет использования трехходового клапана, вне зависимости от его типа конструкции удается добиться постоянного теплового потока, происходящего за счет регулярной циркуляции теплоносителя (при этом совершенно не важен его тип). Данный момент наиболее важен в зимний период, потому что температура в системе довольно сильно меняется.

Если говорить проще, то при установке подобного клапана вся отопительная система будет стабильно работать и никогда не размораживаться.

Особенности выбора

Перед покупкой нужно в обязательном порядке познакомиться с основными рабочими свойствами:

1. Внутренние и внешние диаметры подключения к системе. В принципе, в твердотопливных котлах этот показатель находится в пределах от 20 до 40 мм – в зависимости от его пропускной способности. Если же подходящего диаметра промышленность не выпускает, то нужно будет воспользоваться разного рода переходниками.
2. Пропускная способность – этот показатель говорит об объеме жидкости, которая может пройти через трехходовой клапан в единицу времени.
3. Возможность подключения сервопривода. Это позволит клапану функционировать в автоматическом режиме, что будет довольно полезным моментом при сборке системы теплого водяного пола.

Не лишним будет посмотреть проектную документацию или же осмотреть саму деталь. На ней должна быть написана максимальная температура, которая в большинстве случаев составляет 90 градусов. В принципе, до такого показателя даже в самую холодную зиму практически никогда не доводят. Средняя температура, при которой такому клапану придется работать, составляет порядка 50 градусов.

Подключение клапана

Когда подключение трехходового клапана осуществляется своими руками, необходимо принимать во внимание направленность теплоносителя. Она обычно обозначается стрелкой непосредственно на самом изделии.

Стоит отметить, что подобный клапан разрешается устанавливать в отопительную систему как в вертикальном, так и в горизонтальной положении, причем место установки не играет особой роли.

Однако при подключении важно соблюдать ряд определенных правил, чтобы в дальнейшем вся система нормально функционировала:

1. Все работы делаются очень аккуратно, чтобы не вся отопительная система осталась неповрежденной.
2. Если будет решено проводить сварочные работы, то перегрева клапана допускать нежелательно.
3. Непосредственно перед местом подключения данного изделия устанавливают фильтры, иначе клапан начнет засоряться и в скором времени выйдет из строя.
4. Клапан необходимо устанавливать там, где к нему можно будет с легкостью подобраться.

За счет установки клапана, в систему отопления не попадает холодная вода, следовательно, на стенках отопительных труб не будет возникать конденсат. Это, в свою очередь, может вызвать деформацию всей системы и выход ее в скором времени из строя.

Стоимость и правила эксплуатации

Цена подобного изделия находится в непосредственной зависимости от того материала, из которого клапан сделан, от фирмы, его выпустившей и общих технических характеристик. Средняя цена трехходового клапана, рассчитанного на установку в твердотопливный котел, составляет 400-600 рублей.

Иностранные модели и модели, сделанные из меди и ее сплавов типа бронзы, могут стоить значительно дороже – их цена достигает 1,5-2 тысяч. В принципе, качество продукции приблизительно одинаковое, а на цену дополнительно влияет диаметр клапана.

При использовании трехходового клапана следует соблюдать определенные правила, так удастся в значительной степени продлить срок его работы.

Правила простые:

1. Время от времени нужно смотреть, насколько стабильно работает вся система.
2. Использовать конструкцию можно исключительно на основании инструкции.
3. При приобретении обязательно смотрят на ключевые технические показатели и тип конструкции.
4. По существующей технологии между расширительным баком и самой отопительной системой категорически запрещается устанавливать запорную арматуру любого типа.
5. Котел должен в полной мере соответствовать всем нормам безопасности, поэтому в отопительную систему дополнительно встраивают аварийный кран, чтобы в случае необходимости была возможность в экстренном режиме сбросить из системы давление.
6. Если отопительная система построена на обратке, то это может привести к катастрофическим последствиям – аварийное отключение вряд ли сработает в этом случае, котел скорее всего взорвется, трубы также выйдут из строя.
7. Всю систему безопасности монтируют на выходе трубы с горячей водой из котла. Не исключено, что придется в качестве запорной арматуры установить стандартный шаровой кран. На первый взгляд может показаться, что это простая запорная арматура, однако она весьма важна при сборке всей системы.

Блиц-советы

1. Твердотопливные котлы могут использовать самые различные виды твердого горючего, то есть они представляют собой довольно универсальные изделия.
2. При горении образуется большое количество самых разных газообразных продуктов, многие из которых негативно влияют на здоровье человека, поэтому при работе котла задвижку на дымоходе не закрывают.
3. Лучше всего приобретать котел твердотопливного типа, выполненный из чугуна или нержавеющей стали. Сталью лучше пренебречь, так как под воздействием высокой температуры коррозионные процессы начинают развиваться значительно быстрее.
4. Чугунный котел придется регулярно очищать, так как его шероховатая структура способствует накоплению разного рода загрязнений.
5. Самое опасное для всей арматуры при использовании твердотопливного котла – конденсат, возникающий на стенках трубы. Чтобы этого не произошло не следует пропускать трубу с водой, которая идет от отопительной установки, непосредственно через топку. Тем более, что конденсат в дальнейшем удалить будет практически невозможно, так как он смешается с золой и превратится в монолитную массу.
6. Зачастую, невозможно собрать отопительную систему таким образом, чтобы происходила естественная циркуляция воды. Это означает, что во всю конструкцию нужно будет внести так называемый циркуляционный насос, за счет которого вода станет быстрее проходить по системе.

Как правильно подобрать трехходовой клапан для твердотопливного котла

В современных отопительных системах трехходовой клапан для твердотопливного котла служит средством регулирования теплоносителя, но не его расхода, а температуры. Ведь лучший способ экономии — это подача в радиаторы отопления воды, подогретой до оптимальной температуры. Перегрев и закипание теплоносителя — одна из наиболее актуальных проблем оборудования, работающих на твердом топливе.

Принцип работы и типы приводов клапана

Конструктивно клапаны трехходовые являются своеобразным объединением пары действующих пошагово двухходовых клапанов. Основное различие заключается в том, что клапан трехходовой не прекращает течение воды, а позволяет выполнять регулирование интенсивности подачи потока с целью достижения требующихся температурных показателей.

Исходя из различий внутренней конструкции, трехходовые приборы разделяются на два вида:

• с системой регулирования «шток-седло»;
• с системой «шарик-гнездо».

Клапаны вида «шток-седло» являются смесительными устройствами, расположение штока регулируется его переводом вверх или вниз. Управление перемещением штока обычно осуществляется электромеханическим приводом, что позволяет добиться максимальной автоматизации работы и регулирования системы.

Принцип работы трехходового клапана

Устройства типа «шарик-гнездо» используются в качестве разделительных клапанов, расположение шарика меняется посредством его вращения. Конструкции такой модификации, по сути, считаются запорной арматурой, но в применяющихся в быту отопительных системах краны могут выполнять функцию устройств с секторным запором, то есть смешивать холодную и нагретую воду.

Принцип действия

Клапан для твердотопливных котлов трехходового типа изготавливается различных конфигураций с разнотипными приводами, но назначение и принцип действия изделия остается неизменным: смешение двух потоков с различной температурой в общий поток с заданной потребителем значением температуры.

Жидкость в клапане перемещается от первого патрубка ко второму, пока ее температура не увеличится и не дойдет до требуемой величины. Затем привод понемногу впускает воду из третьего сектора, поддерживая температуру выходящей воды в требуемом диапазоне. Весь процесс выполняется в три шага, потому и кран получил название «трехходовой».

Виды приводов

Трехходовой смесительный клапан в любом исполнении состоит из пары патрубков входа и одного выхода. Теплоноситель распределяется приводом одного из следующих типов:

• гидравлического;
• ручного;
• электромеханического;
• пневматического.

Приводы электромеханические производятся таких видов:

• термостатическим;
• головчатым.

Термостатическая головка

В термостатическом приводе, чаще всего использующемся в бытовых системах, по причине воздействия температуры происходит расширение чувствительного элемента, надавливающего на шток клапана и открывающего его — так происходит смешение холодного и нагретого потоков воды. Термостатическая головка оснащается датчиком температуры выносного типа, устанавливающимся дополнительно вместо термостата.

Обратите внимание! Регулировка потока посредством термостатического привода, не использующая электроэнергию, является наиболее популярным способом, в первую очередь — из-за точности и простоты.

В моделях с электроприводом сигнал для смешения потоков подается с управляющего блока. Наиболее востребованный тип привода, являющийся, к тому же, и самым точным.

Сервоприводные клапаны по своей сути, считаются видоизмененным и упрощенным вариантом идентичных конструкций с контроллерами с одним существенным изменением — управление клапаном осуществляется напрямую.

В смесительном клапане с головчатым приводом трехходовой кран управляется нажимом головки на шток. Такой способ управления применяется при монтаже напольной обогревательной системы.

Ручной привод работает посредством вращения установленного на вентиль специального колпачка.

Критерии выбора

Подбор трехходового смесительного клапана выполняется с учетом ряда важнейших параметров, связанных и с работой регулирующей арматуры, и с функционированием самого твердотопливного котла.

На выбор влияют такие параметры:

• материал изготовления;
• потребление теплоносителя;
• модификация привода;
• применяемая схема обвязки;
• рабочие характеристики.

Виды трехходовых смесительных клапанов

Материал изготовления

Материал, из которого изготовлен клапан, в значительной степени влияет на его технические и эксплуатационные характеристики.

Какой материал предпочесть? Лучше, если устройство изготовлено из меди или чугуна. Но следует учесть, что медные клапаны достаточно дорогие.

Расход и температура

Проектную температуру теплоносителя и его расход можно проверить в документации на отопительные системы. Если проекта нет, эти параметры обратного трубопровода берутся из техпаспорта на котел. Температура обычно составляет 45-50° С.

Расход теплоносителя требуется для выбора устройства по его пропускной способности — объеме жидкости, который способен пропустить термосмесительный клапан за определенное время.

Тип привода и схема обвязки

Тип привода нужно подбирать с учетом того, чтобы ему соответствовала конкретная схема, в соответствии с которой устраивается обвязка.

Обвязка по упрощенной схеме работает следующим образом. Трехходовой термостатический смесительный клапан подает жидкость с третьего патрубка на первый. Теплоноситель начинает нагреваться после прогрева воды в котле. При доведении теплоносителя до требуемой температуры, из второго патрубка проходит поток не нагретой воды, выполняется обмен: холодная вода из бака с тепловым аккумулятором удаляется, а нагретая — поступает.

Наглядная схема подключения клапана

Обвязка усложняется установкой на кране контроллера. Для реализации такой схемы требуются двухконтурные и двухприводные смесители. Один из контуров ставится в непосредственной близости от источника тепла и является термостатическим. Управление вторым приводом (электрическим) осуществляется посредством контроллера, подающим сигналы с датчика. Термостатический клапан при этом поддерживает нужную температуру теплоносителя. Обвязка с электроприводом может быть реализована и в первичном контуре, если под общим контроллером в котельной функционируют более двух нагревательных установок.

Обратите внимание! Самый важный момент при покупке клапана — подбор оптимально подходящего привода. Цена приводов с управлением вручную гораздо ниже, но и функциональность их оставляет желать лучшего. Цены на электрические модели существенно выше, они быстрее выходят из строя, но многофункциональность их всегда привлекает покупателей.

Рабочие параметры

Еще одним важнейшим критерием выбора трехходового клапана являются пределы выставляемых температур. Это касается устройств с термостатическим приводом, применяющихся как в обвязках котлов, так и в системах горячего водоснабжения, полах с водяным подогревом. Обычно максимальная температура составляет 90°С, но до такого значения ее не доводят даже при самых экстремальных отрицательных температурах.

На температурный диапазон при покупке необходимо обязательно обращать внимание. В зависимости от назначения, выпускаются краны с различными диапазонами регулировки температур, к примеру, 20-43° С или 35-60°С. В приведенном примере для твердотопливных котлов лучше подойдет второй вариант.

Рабочие параметры смесительного клапана

Большую роль играют наружные и внутренние диаметры присоединения к системе. Для работающих на твердом топливе котлов значение этих показателей напрямую зависит от пропускной способности клапана и составляет 20-40 мм. Если требуемый диаметр устройства найти не получается, то можно приобрести подходящий переходник.

Желательно выбирать клапан, к которому возможно подключить сервопривод, что позволит ему работать в авторежиме — такая функция хорошо зарекомендовала себя при устройстве водяного теплого пола.

Правила эксплуатации

Эксплуатация твердотопливных котлов с трехходовым клапаном должна проходить при неукоснительном соблюдении определенных требований и правил, позволяющих продлить срок службы оборудования и обеспечить безопасность его работы.

• периодически должен проводиться внешний осмотр, при котором необходимо проверить стабильность работы всей системы;
• использование устройства не по прямому назначению, оговоренному в инструкции, не допускается;
• выбор и приобретение оборудования должны производиться в строгом соответствии с основными техническими параметрами и типом котла;
• между системой отопления и расширительным бачком не допускается установка любой запорной арматуры;
• котел должен соответствовать всем действующим правилам безопасности, для чего в систему отопления дополнительно встраивается кран аварийного сброса, предназначенный для экстренного понижения давления в системе;
• не допускается устройство отопительной системы на обратке, так как это может привести к несрабатыванию аварийного отключения, взрыву котла, выходу из строя труб;
• система безопасности должна быть установлена на выходе из котла подающей горячую воду в трубы, для чего в качестве запорной арматуры может быть установлен обыкновенный шаровой кран.

Трехходовой клапан подходит для всех типов котлов, использующихся в отопительных системах. Устройство повышает эффективность использования теплоносителя, благодаря чему существенно снижается потребность в топливе. Кроме того, простое, на первый взгляд, устройство, служит также и элементом, обеспечивающим безопасную работу твердотопливных котлов и увеличивающим срок их службы.

Видео по теме:

Какой трехходовой клапан для твердотопливного котла лучше выбрать, принцип работы и устройство

В современных системах обогрева помещений, работающих на твёрдом топливе, есть возможность установки трёхходового клапана для твердотопливного котла, который помогает регулировать режим температуры теплоносителя, идущего к батареям. Это актуально ещё и в связи с тем, что в системах, которые работают на твёрдом топливе, существует такая проблема, как резкие перегревы и закипание жидкости, выполняющей роль теплоносителя. Не всегда есть возможность проконтролировать этот процесс, поэтому установка такого оборудования ещё и выполняет роль системы безопасности.

Как работает клапан и для чего он нужен

Стремление к экономии энергоресурсов приводит к созданию всё новых видов оборудования, которое позволяет решать эту задачу. По своей конструкции трёхходовые клапаны объединяют в себе пару двухходовых устройств. Однако они не перекрывают течение теплоносителя, а выполняют функцию регулировки интенсивности водного потока для достижения нужного температурного режима.

Важно. Трехходовой клапан дает возможность, не меняя площадь радиаторов, обеспечивать помещение необходимым количеством тепла, исключительно в границах мощностных характеристик отопительной системы.

У трехходового клапана бывают внешне различные конфигурации и разные типы приводов, но задача одна: смешать два потока воды разной температуры в один поток с установленным температурным уровнем. Жидкость при этом будет перемещаться от одного патрубка к другому, пока температура не дойдёт до необходимой величины. После этого привод будет поэтапно впускать теплоноситель из третьего патрубка для поддержания температуры требуемого температурного уровня. Поэтому и называют его «трёхходовой клапан», так как все действия происходят в три шага.

Главное назначение трехходового смесительного клапана для котла — стабильное поддержание в помещении комфортного теплового баланса. При этом такая задача решается не путём уменьшения температуры теплоносителя, а путём изменения количества жидкости. Это особенно актуально в случаях, когда температуру теплоносителя другим путём понизить невозможно. Несмотря на то, что устройство выполняет такую сложную задачу, по своей конструкции оно достаточно простое.

Конструктивные отличия устройства

По конструктивным отличиям трёхходовые клапаны делятся на следующие виды:

1. Смесительный клапан с регулированием штока вверх и вниз («шток-седло»). Шток перемещается с помощью электромеханического привода. По сути, здесь речь идёт о предельной автоматизации работы и регулировки системы. Смесительный клапан предназначен для соединения водных потоков и терморегуляции. Для входящих потоков, у которых различная температура, предусмотрено два входа, и один выход. Эти клапаны часто применяют и при монтаже тёплых полов, чтобы не допустить перегрев системы.
2. Второй вид — это разделительный клапан, работающий по системе «шарик-гнездо». Местоположение шарика изменяется благодаря его вращению. Этот клапан используют, если теплоноситель требуется подавать сразу в несколько направлений. По сути, он представляет собой смеситель, формирующий водный поток необходимой температуры. Устройство обладает хорошей износостойкостью, так как предназначено выдерживать резкие перепады температур жидкости. Классифицируют его в качестве запорной арматуры. В домовладениях, где воду расходуют в небольшом объёме, он может применяться и как обычный смеситель.

По форме клапан похож на обычный тройник. Однако функциональные возможности у него совершенно иные. Клапан трехходовой используют и в качестве смесителя, а так же распределителя воздуха или горячей воды.

Какие виды трехходовых клапанов используются

Термостатический смесительный клапан для котла оснащён двумя патрубками для входа и одним для выхода. Типы приводов, посредством которых распределяется жидкость, бывают следующими:

• пневматическими;
• гидравлическими;
• ручными;
• электромеханическими.

Электромеханические, в свою очередь, бывают следующих видов:

• термостатические;
• головчатые.

Термостатический тип приводов обычно используют в быту. Под воздействием высокой температуры чувствительный элемент расширяется, давит на шток устройства и открывает его. Таким образом смешиваются холодная и прогретая жидкости. Термостатическая головка оснащена температурным выносным датчиком, который устанавливают вместо термостата.

Важно. Наиболее удобным, простым и точным способом регулировки потока теплоносителя считается термостатический привод, который не использует электроэнергию.

Устройства с электроприводом принимают сигналы для смешивания жидкости с управляющего блока. Клапаны с сервоприводами — это упрощённые варианты моделей с контролёрами, где управление клапаном происходит напрямую.

Если привод у трехходового термосмесительного клапана для котла головчатый, то кран управляется посредством нажима головки на шток. Этот тип с успехом применяют в напольных системах отопления. Ручной привод приводится в действие путём вращения колпачка, который поставлен на вентиль.

Важно. Если приобрести трехходовой термостатический клапан для котла, к которому можно подключить сервопривод, то авторежим особенно пригодится при системе водяного тёплого пола.

Как выбирать термостатический смесительный клапан

Термостатический смесительный клапан для твердотопливных котлов следует подбирать по параметрам, которые имеют отношение как регулирующей арматуре, так и к характеристикам конкретного отопительного котла:

1. По материалу изготовления. Это чрезвычайно важный критерий выбора, влияющий на технические и эксплуатационные характеристики устройства. Лучшим считается медный или чугунный клапан.
2. По объёму потребления теплоносителя. Этот показатель можно узнать из техпаспорта к котлу или из проектной документации к отопительной системе. Расход теплоносителя следует обязательно знать, чтобы соотнести его с пропускной возможностью клапана.
3. Трехходовой термостатический клапан для твердотопливного котла выбирают, исходя из модификации привода и схемы обвязки. В упрощённом варианте схема следующая: клапан подаёт теплоноситель с третьего патрубка на первый. Как только жидкость в котле нагреется до необходимой температуры, из второго патрубка выйдет поток не прогретого теплоносителя. По сути, произойдёт обмен, когда холодная жидкость из бака теплового аккумулятора сменяется на горячую. Если на кране стоит контролёр, то обвязка более сложная. Здесь понадобится двухконтурный и двухприводный смесители. Первый (термостатический) ставят рядом с источником тепла. Второй привод электрический и управляется контролёром, подающим сигналы от датчика. Термостатический клапан для твердотопливных котлов держит заданную температуру воды.

Важно. Выбор привода это чрезвычайно важная составляющая при приобретении термосмесительного клапана для твердотопливного котла. Ручные гораздо дешевле, более надёжные, но менее функциональны, электрические ломаются быстрее и стоят значительно дороже, но задачу решают кардинально.

Важнейшим рабочим параметром трехходового смесительного клапана для твердотопливного котла является предельно допустимая температура теплоносителя. Она должна быть от 35 до 60 градусов. Если речь идёт о клапанах для горячего водоснажбения или о полах с водяным подогревом, там требования к устройствам с термостатическим приводом иные, так как температура доходит до 90 градусов.

При приобретении клапана нужно учитывать размеры внутреннего и наружного диаметров для подсоединения к отопительной системе. В том случае, когда не удаётся найти нужный размер, можно использовать для решения проблемы обычный переходник.

Требования к эксплуатации

При подключении трехходового клапана к котлу, который работает на твёрдом топливе, нужно строго соблюдать правила эксплуатации системы:

1. Периодически проводить тщательный осмотр системы, чтобы убедиться в его стабильной работе.
2. Не допускать применения оборудования не по его назначению.
3. Всё оборудование для отопительной системы должно соответствовать техническим возможностям отопительного котла.
4. Нельзя устанавливать запорную арматуру между расширительным баком и системой отопления.
5. Чтобы котёл соответствовал правилам по безопасному использованию, отопительная система оснащается краном аварийного сброса, который экстренно срабатывает, когда необходимо понизить давление в отопительной системе.
6. Для простоты монтажа, направление движения теплоносителя с трехходовым термосмесительным либо распределительным клапаном, изображено на корпусе устройства стрелками либо буквами. Ставить устройство в отопительную систему следует только по указанным направлениям. Несоблюдение этого правила может стать причиной поломке всей системы и даже взрыву котла.

Монтаж трёхходового термостатического смесительного клапана для твердотопливного котла делают и в случае одновременного подключения нескольких контуров отопления с различными температурными показателями. Достаточно популярный трехходовой клапан esbe, который весьма надежен и практичен в использовании.

Все перечисленные требования необходимо неукоснительно соблюдать, чтобы увеличить срок службы всего оборудования отопительной системы и обеспечить безопасную и эффективную работу.

Трехходовой клапан для твердотопливного котла. Виды, особенности

Системы отопления с твердотопливным котлом обладают большой тепловой инерционностью и плохо поддаются контролю температуры теплоносителя. Единственное эффективное техническое решение, это применение теплоаккумулятора, основным элементом обвязки которого является трёхходовой клапан.

Принцип действия

Основным назначением трёхходового клапана является разделение единого кольца отопления, по которому циркулирует теплоноситель на два контура. Один из них имеет постоянный, а другой переменный режим подачи теплоносителя:

• Постоянный выполняет регулировку, путем подмешивания в поток более теплого теплоносителя, от твердотопливного котла или теплоаккумулятора – качественный контроль температуры;
• Переменный подает потребителю теплоноситель определенной температуры более интенсивно, посредством циркуляционного насоса – количественный контроль температуры системы отопления.

Главной особенностью функционирования трёхходовых клапанов любого типа является непрерывная подача теплоносителя в систему отопления независимо от типа гидравлического режима. При этом интенсивность подачи остается стабильной в любой позиции затвора. На схемах общий патрубок (подающий или принимающий) обозначается буквенным кодом «АВ», соответственно патрубки, подключаемые к разным по температуре потокам (контурам) обозначаются раздельно «А» и «В».

По выполняемым функциям трехходовые клапаны для твердотопливных котлов разделяют на два основных типа:

• Разделительные. Теплоноситель подается на один входящий патрубок и разделяется на два потока. Используется в обвязках с переменной подачей теплоносителя на различные потребляющие контуры, выполняет количественную регулировку температуры. Как правило, это системы косвенного нагрева воды в ГВС и обвязка нагревательных (охладительных) узлов в вентиляции и кондиционирования.
• Смесительные. Имеет два патрубка для приёма теплоносителя и один выход. Применяется в контрах с качественным регулированием температуры теплоносителя. Требуемая температура достигается за счёт смешивания двух разных потоков теплоносителя, имеющих различные температуры.

Принципиальная конструкция

Было реализовано несколько конструкций трёхходовых клапанов, которые, тем не менее, не влияют на выполнение устройством своих основных функций.

Трёхходовой седельный клапан

Основным элементом устройства является подвижный шток, имеющий значительный запас хода. На штоке установлен затвор, перекрывающий один из двух патрубков. Если шток пребывает в крайнем верхнем или нижнем положении. Независимо от положения затвора интенсивность подачи теплоносителя из основного патрубка «АВ» не снижается.

Конструкция применяется как для смешивания, так и для разделения потоков. В зависимости от типа теплоносителя или другой разновидности рабочей среды может изменяться конфигурация затворов, свобода хода штока, форма седел и т.п. Для таких моделей характерно использование электроприводов для дистанционного автоматического управления.

Поворотный трёхходовой клапан

Устройство имеет радиально вращающийся шток. Угол поворота составляет строго 90° и перекрывает только два патрубка. В крайнем левом или правом положении один из патрубков перекрывается полностью. В диапазоне между этими двумя позициями осуществляется подача и смешивание теплоносителя. В качестве устройства автоматического управления могут использоваться ротационные приводы.

Критерии подбора

Выбирая трёхходовой клапан для твердотопливного котла необходимо ориентироваться на следующие параметры системы теплоснабжения:

• Количество контуров в системе отопления, в том числе для бойлера косвенного нагрева ГВС;
• Конструкционные решения устройств управления клапаном;
• Диаметр патрубков. Как правило, принимается во внимание входной патрубок;
• Пропускная способность устройства и трубопроводов контуров системы отопления;
• Материал изготовления клапана.

Конструкционные особенности моделей, использующихся в системах отопления

В зависимости от способа управления механизмом затвора, различают три разновидности трехходовых клапанов:

• Механическая – управление потоками осуществляется вручную;
• Термостатическая – термореактивный материал, который находится в термостатической головке, под воздействием температуры теплоносителя расширяется. Он сдвигает шток, поднимая затвор патрубка, увеличивая интенсивность поступления холодного теплоносителя;
• Смесительная (механическая с электроприводом) – представляет собой модель с механической конструкцией. На внешнюю часть штока устанавливается электропривод, к которому подключается термочувствительный сенсор.

Каждая из представленных конструкций имеет свои достоинства и недостатки при установке в систему отопления с теплоаккумулятором и твердотопливным котлом.

Механический

Основным преимуществом является крайняя дешевизна изделия, простота и надежность устройства. В остальном же наблюдаются значительные недостатки при эксплуатации системы отопления. Механический трёхходовой клапан управляется вручную. В связи с этим пользователь должен самостоятельно определять температуру подачи теплоносителя от твердотопливного котла и теплового аккумулятора. И на основе этих данных устанавливать требуемую температуру поворотом ручки управления. Основная проблема заключается в том, что в процессе эксплуатации теплоноситель от ТТ котла и теплоаккумулятора будут иметь различные температуры и пользователю необходимо постоянно их замерять. Для этого в систему отопление на каждую трубу подачи и обратки необходимо устанавливать термометр. Такое решение не является оптимальным как с точки зрения экономических затрат, технических решений и трудоемкости дальнейшей эксплуатации.

Термостатический

Трёхходовой кран с термостатической головкой предоставляет гораздо больше удобств и преимуществ. Он поддерживает установленную температуру теплоносителя на выходе независимо от того, какую температуру теплоноситель имеет на поступлении. Это устройство является энергетически независимым. И, теоретически, идеально подходит для системы отопления на твердом топливе. Однако термостатические трехходовые краны имеют целый ряд недостатков и технических ограничений:

1. Небольшой диапазон рабочих температур. Одно из основных ограничений данного устройства. Большинство современных моделей может выполнять свои функции регулировки при температуре теплоносителя от 30°С(35°С) до 65°С. Этого достаточно для поддержания комфортного уровня тепла в помещении при минимальной температуре внешней среды -15°С (-17°С). Однако если температуры теплоносителя недостаточно для первоначального нагрева или более интенсивного обогрева помещения, термостатический трёхходовой кран необходимо исключить контура циркуляции теплоносителя. Для этого до и после трёхходового клапана устанавливается запорная арматура, а также байпас, по которому движется теплоноситель.
2. Низкая пропускная способность. Большинство моделей такого типа имеют показатель KVS около 3-4 м 3 при перепаде давления в 1 бар. Этого достаточно для обеспечения управления системой теплоснабжения небольшого коттеджа или квартиры. Но в масштабных системах могут возникнуть проблемы с циркуляцией теплоносителя. Для решения этой проблемы используются более мощные циркуляционные насосы. Что в свою очередь может негативно сказаться на эффективности и работоспособности трубопроводов и системы отопления в целом.

Электромеханический (механический с электрическим сервоприводом)

В своей функциональности и эффективность управления теплоносителем смесительный электромеханический трёхходовой клапан не уступает термостатическому. Кроме того, имеет ряд существенных преимуществ:

• Высокая точность – контроль температуры теплоносителя может производиться с точностью до 1°;
• Широкий диапазон пропускной способности до 12 м 3 . Это обеспечивает потребности практически любой бытовой системы отопления;
• Возможность подключения внешнего термостата для контроля температуры в помещениях.

Электромеханический трёхходовой клапан не лишён определенных недостатков. Прежде всего, это энергозависимость. Однако он потребляет сравнительно немного электроэнергии и для непродолжительной работоспособности может подключаться к блоку бесперебойного питания.

Особенности работы трехходового клапана для твердотопливного котла

В современных системах теплоснабжения трехходовой клапан для твердотопливного котла выполняет функции регулировки температуры теплоносителя.

Подача тепла в прибор отопления должна выполняться в соответствии с температурой наружного воздуха и обеспечивать санитарный режим внутри помещения.

Тогда можно получить экономную эффективную систему отопления, избежать недогрева или вскипания теплоносителя, которые считаются самыми злободневными проблемами твердотопливного агрегата.

• 1 Конструкция и функционал устройства
• 2 Типы приводов клапанов и принцип действия
• 3 Критерии выбора
  • 3.1 Оценка пропускной способности
  • 3.2 Необходимость размещения
• 4 Правила установки
• 5 Правила эксплуатации

Конструкция и функционал устройства

Трехходовые клапана (ТК) отличаются по размерам и материалам:нержавейка и бронза. Корпус может быть выполнен, как из металла, так и полимерного материал. Хотя последний не очень популярный.

Конструкция имеет 3 отверстия: входное и два выходных , внутри расположен привод, управляющий потоками для получения заданной температуры.

Конструктивно изделие выполняют взаимосвязь действия пары двухходовых клапанов. Главное отличие состоит в том, что ТК не останавливает проток среды, а регулирует его интенсивность. 3х-ходовые устройства распределяются на группы по системе регулировки: «шток-седло» и «шарик-гнездо», и могут работать в паре с термоголовкой Херц.

Управление движением штока как правило выполняется приводом электромеханического типа, и используются для установки в автоматических системах управления тепловыми процессами котла Протерм и других современных твердотопливников.

Принцип действия ТК основан на смешении 2-х температурных потоков теплоносителя на подаче и обратке, в общий поток, с установленной пользователем показателем температуры.

Среда во внутренней полости устройства движется от одного патрубка к другому, до тех пор, пока ее температурный показатель не изменится до нужного размера.

Типы приводов клапанов и принцип действия

Все модификации изделий различаются друг от друга определенными показателями:

• Механизмом затвора: натяжной или сальниковой;
• конфигурацией заглушки: L/T/S-образные;
• видом затвора: цилиндр, шар, конус;
• тип присоединения к системе: муфта, фланец или сварка.

Распределение теплоносителя осуществляется приводом, которые группируются по следующим видам:

• Гидравлического действия;
• ручного управления;
• электромеханического перемещения;
• пневматического срабатывания.

Электромеханические приводы изготавливаются термостатическими и головчатыми. В них сигнал для процесса смешения разно температурных сред поступает с блока управления.

В сервоприводных модификациях управление осуществляется контроллерами напрямую. Ручное управление ТК функционирует путем вращения регулировочного колпачка.

Критерии выбора

От правильности выбора трехходового смесительного клапана для твердотопливного котла будет зависеть в целом работа системы теплоснабжения.

Важным показателем выбора считается расход теплоносителя или пропускная способность ТК, то есть объем воды, который сможет пропустить вентиль за час.

Кроме того перед покупкой 3х-ходового устройства знакомятся с такими характеристиками:

1. Диаметр подсоединения к системе. Для твердотопливных агрегатов он находится в диапазоне 20-40 мм.
2. Вариант включения сервопривода, для автоматического регулирования.
3. Материал изделия. Предпочтительные медные либо чугунные модификации.
4. Температурный диапазон работы изделия, обычно это 90 С.

Оценка пропускной способности

Расход теплоносителя потребуется знать затем, чтобы выполнить выбор изделия по его пропускной способности. Обычно такие данные есть в паспорте на тепловую систему, котел или их можно установить по производительности циркуляционного насоса.

Если таких данных нет, расчет выполняют по формуле:

Р = 3600М / с (dТ), где:

• Р – часовой расход теплоносителя, кг/ч;
• М – мощность системы теплоснабжения, кДж;
• с – удельная теплоемкость водяного теплоносителя, 4.187 кДж/(кгС);
• dТ – разность температур на подаче и обратке.

Рассчитав расходный показатель, сопоставляют его с паспортной пропускной способностью изделия.

Необходимость размещения

Трехходовой клапан и его привод должен согласоваться с тепловой схемой отопления. Более просто установить термостатический вариант, например, разделительный клапан Герц.

В нем теплоноситель циркулирует от 3-го патрубка к первому, котлоагрегат нагревает воду по малому контуру циркуляции до требуемой температуры, кран приоткрывает поток из второго патрубка для смешивания горячей и холодной воды, после чего теплоноситель нужной температуры поступает в систему отопления.

Правила установки

При установке термосмесительного клапана для твердотопливного котла учитывают направление движение греющей воды в сети. Она, как правило, помечается указателем прямо на корпусе изделия. Необходимо обозначить, что такой вентиль допускается ставить в отопительную схему, как вертикально, так и горизонтально.

В то же время, при обвязке схемы имеет большое значение соблюдение установленных правил, с тем, чтобы в будущем система теплоснабжения функционировала исправно:

1. Обязательная установка манометров до и после ТК.
2. Перед клапаном устанавливают фильтр, чтобы грязь не забила рабочие отверстия.
3. Корпус устройства не должен переносить любые нагрузки.
4. Для качественной регулировки перед ним врезают дросселирующее устройство.
5. При монтаже корпус должен располагаться под приводом.

Дополнительно потребуется обеспечить до и после зх-ходового устройства прямолинейные участки труб, согласно заводским рекомендациям. В противном случае клапан не сможет обеспечить заявленные производителем технические параметры. Также будут нарушены гарантийные обязательства на изделие.

Правила эксплуатации

При эксплуатации трехходового клапана требуется исполнять установленные правила, чтобы обеспечить безаварийную работу системы теплоснабжения.

Порядок эксплуатации трехходовых клапанов в системах отопления твердотопливного котла, рекомендуется применять для российских терморегулирующих устройств, а также марки Barberi, Esbe, Icma:

• Установку и наладку изделия проводят только в соответствии с инструкцией завода изготовителя.
• Осмотр технического состояния проводят ежедневно с контролем температуры теплоносителя.
• Разборку фильтров выполняют перед каждым отопительным сезоном.
• Техобслуживание электропривода выполняют соответственно правилам эксплуатации на привод.
• Корпус привода обязан быть заземлен медным проводом 1.5 мм.
• Уровень звука, создаваемые устройством во время работы, должны не превышать 45 дБ.

Итак, подводя итог вышесказанному, можно констатировать следующее: трехходовой клапан — является вариацией запорно-регулирующей арматуры.

Принцип функционирования его состоит в регулировке потоков теплоносителя в системе отопления. Современные схемы теплоснабжения обязаны комплектоваться такими регулирующими устройствами, для повышения экономичности работы и достижения требуемого санитарного режима в жилом помещении.