Особенности трехходового клапана, оснащенного электроприводом

В инженерных системах горячего водоснабжения и отопления используется большое количество регулирующих устройств, помогающих поддерживать стабильные гидравлические параметры — температуру и давление воды. Среди них — трехходовой клапан с терморегулятором, т.е устройством, контролирующим работу системы, состоящей из двух контуров.

Назначение трехходового клапана

Трехходовой клапан внешне похож на латунный или чугунный тройник, но имеет другое предназначение и конструкцию. Функция устройства — разделение или смешивание потоков воды из двух контуров отопления, а также переключение потока между двумя контурами. На этом основывается основная классификация трехходовых клапанов:

• разделительные;
• смесительные;
• переключающие.

Трехходовой клапан разделительный предназначен для изменения количественного изменения гидравлических показателей в системе. Например, если это квартира в многоэтажном доме, то у собственников нет возможности регулировать температуру радиаторов в комнатах, поскольку источник тепла — нагревательный котел — находится вне зоны доступа.

В этом случае помогает установка трехходового клапана, который позволяет изменять не качественные параметры (температуру воды на выходе), а количественные параметры путем изменения объема горячей воды, поступающей из общего стояка в квартиру.

Смесительный трехходовой клапан объединяет два потока воды в один и также регулирует температуру теплоносителя, но уже по другому принципу. Клапан подключен к подающему и отводящему патрубкам замкнутой системы. На один поступает нагретая вода из бойлера, во второй — уже остывший теплоноситель, сделавший круг по системе. Смешивая два потока в один, клапан регулирует температуру воды в рамках установленного предела. Жидкость по достижению нужных значений поступает во второй контур (например, в теплый пол).

Переключающие трехходовые клапаны позволяют изменять направление потока воды в системе. Например, в частном доме, где установлен теплый пол, всегда возникает необходимость на время отключить один из контуров. Например, при потеплении можно уже обойтись без радиаторов отопления, но без подогрева пола в доме все еще некомфортно. За счет переключающего клапана можно не перезапускать бойлер, а просто переключить систему на любой из контуров.

Внимание! Трехходовые клапаны по способу регулировки делятся на ручные и автоматические. Вторая категория устройств оснащена электроприводом, который позволяет устанавливать и поддерживать заданные параметры системы автоматически.

Особенности конструкции клапана с электроприводом

Конструкция клапана с электроприводом у разделительных, смешивающих и переключающих моделей отличается. Все виды регулирующей арматуры имеют металлический корпус, который внутри разделен на три части, между которыми располагается регулирующее устройство — шток. Именно по его форме и принципу действия различаются конструкция трехходового клапана.

Электропривод — деталь, объединяющая все три типа трехходовых клапанов. При помощи встроенного привода с контроллером осуществляется автоматическая регулировка температуры воды за счет реагирования устройства на изменения температуры воды. Электропривод, который еще называют сервоприводом — это двигатель, но он не вращается вокруг своей оси, как обычные приборы, а делает поворот в ограниченном радиусе.

Внимание! Внешне трехходовой клапан с электроприводом можно узнать по наличию поворотного рычага из пластика, на котором находится метка для обозначения скалярной величины.

Принцип действия

Сервопривод получает сигнал с контроллера, который настроен на определенный температурный диапазон воды. Контроллер воспринимает и реагирует на изменения температуры, посылая сигнал на сервопривод, который делает поворот и заставляет двигаться шток. Последний, в свою очередь, открывает и/или закрывает поток одного из контуров.

У смешивающих клапанов шток состоит из двух плоских дисков круглого сечения или одной сферы со сквозным отверстием. Запорный элемент разделяет устройство на два патрубка, соответствующих контурам отопления. Регулирование происходит за счет движения штока, который может подниматься/опускаться либо делать неполный оборот вокруг своей оси, перекрывая один и открывая другой патрубок.

Работа разделительных клапанов происходит практически по тому же принципу, что и у смешивающих, но в нем два потока разделяются между собой качественный и количественный потоки. Качественный — это поток с постоянными гидравлическими и температурными показателями, которые регулируются непосредственно водонагревательным устройством. Они необходимы для поддержания стабильной работы основного контура (например, системы отопления). Количественный поток регулируется основывается на увеличении или уменьшении подачи воды за счет движения штока, например, в системе “теплый пол”.

Преимущества

Ключевое преимущество устройств с электроприводом — автономность. Привод можно отрегулировать один раз, указав необходимую температуру на обоих контурах, после чего прибор будет сам контролировать параметры работы системы, увеличивая или уменьшая приток горячей воды в систему. При этом датчик температуры может иметь более широкие настройки и реагировать на изменения показателя окружающей среды. Например, если на улице потеплеет, терморегулятор снижает температуру воды в контуре “теплого пола” или в радиаторах отопления.

Есть и другие преимущества:

• автоматические устройства позволяют избежать перегрева теплоносителя в системе и предотвратить перерасход топлива;
• трехходовые клапаны решают проблему отвода конденсата во время запуска твердотопливного котла;
• при помощи устройства можно подключить к одному котлу контуры системы горячего водоснабжения и отопления.

Современные инженерные системы в частных домах и на предприятиях работают на одном источнике тепла, который нагревает воду и для отопления, и для ГВС.

Обратите внимание! Чтобы сэкономить на энергоносителе и повысить эффективность системы, желательно купить конденсационный котел, который использует не только тепло сгорания топлива, но и энергию горячего конденсата. На его основе можно сделать двухконтурную систему отопления и ГВС.

Модели устройств с приводом

Электроприводы у трехходовых клапанов могут подключаться к автономному источнику питания (батарейке, аккумулятору) и к общей электрической сети. Существует несколько производителей клапанов с приводом, из них можно назвать наиболее популярные имена:

• ESBE (Швеция);
• Danfoss (Дания);
• Navien (Южная Корея).

Фирма ESBE выпускает трехходовые клапаны шарового типа, у которых вместо дискового затвора находится сферический затвор по типу шаровых кранов. Модели отличаются простотой конструкции и доступной стоимостью. Нюанс — у большинства устройств привод с контроллером продается отдельно от клапана, который нужно после покупки установить в верхнюю часть штока. Для установки и подключения клапанов в системы отопления, соединенные с теплым полом, рекомендуется выбирать модели VTA 270, VTA 310, DN25. Например, VTA 270 — термосмесительный клапан, который чаще всего выбирают для установки теплого пола в помещениях, площадь которых составляет не меньше 100 м².

Датские модели клапанов Danfoss производят на основе латуни, нержавеющей стали и чугуна. В продаже представлены четыре модели трехходовых клапанов с приводом — VF3, VMV, VRB3 и VRG3. Первая модель VF3 оснащена фланцевым соединением, остальные три — резьбовым. Продукция данного бренда отличается высоким качеством в сочетании с умеренной стоимостью. Их можно использовать не только в системах водоснабжения и отопления, но и кондиционирования, в том числе в промышленных условиях. Еще одно важное преимущество клапанов Данфосс — возможность установки на трубе в любом положении.

Корейские трехходовые клапаны Navien — это доступные по цене и функциональные модели, которые чаще всего используются в системах, где контуры отопления и горячего водоснабжения подключены к одному источнику.

Обратите внимание! Чтобы двухконтурная система работала исправно, рекомендуется устанавливать в систему регулирующие элементы (терморегуляторы, контроллеры, трехходовые клапаны, конденсатоотводчики) одного производителя.

Трехходовой клапан принцип работы

В широком ассортименте запорной арматуры, используемой для систем отопления, присутствует элемент, применяемый достаточно редко. Его форма напоминает тройник, хотя функции, которые он исполняет, совершенно иные. Мы говорим про трехходовой клапан, принцип работы которого будет рассмотрен в данной статье.

Принцип работы трехходового клапана

Что собой представляет данное приспособление, для чего оно вообще нужно?

Как это работает

Трехходовой клапан монтируется на тех участках магистралей, где требуется разделить поток циркулирующей жидкости на 2 контура:

• с переменным гидрорежимом;
• с постоянным.

В большинстве случаев постоянный поток требуется тем, для кого подается жидкость высокого качества и в обозначенных объемах. Его регулируют в соответствии как раз с показателями качества. Что же касается переменного потока, то он применяется для объектов, где показатели качества не являются основными. Там большое значение имеет коэффициент количества. Проще говоря, подача теплоносителя там осуществляется по необходимому количеству.

Обратите внимание! К запорной арматуре относится и аналог описываемого в статье прибора – двухходовой клапан. Чем он отличается? Дело в том, что трехходовой вариант работает по совершенно другому принципу. Шток, входящий в его конструкцию, неспособен перекрывать поток жидкости, который имеет постоянные гидравлические показатели.

Шток все время открыт, он настраивается на тот или иной объем жидкости. Следовательно, пользователи смогут получить нужный им объем как в плане количества, так и в плане качества. В целом, данный прибор неспособен прекратить подачу жидкости на сеть, в которой гидравлический поток постоянен. При этом поток переменного типа он вполне может и перекрыть, благодаря чему, собственно, и возникает возможность регулировки расхода/давления.

И если соединить пару устройств двухходового типа, то можно получить один, но трехходовой. Но нужно, чтобы оба работали на реверсе, другими словами, при закрытии одного клапана должен открываться следующий.

Видео – Трехходовой клапан принцип работы

Классификация клапанов

Без длительных введений отметим, что устройство может быть двух типов по принципу функционирования. Оно может быть:

Особенности действия каждого типа ясны уже из их названия. Смесительное устройство состоит из двух выходов и входа. Другими словами, оно необходимо для смешивания потоков жидкости, что может потребоваться в целях снижения ее температуры. К слову, это наиболее оптимальный вариант для того, чтобы задавать нужный режим в «теплом полу».

Сама процедура регулировки температурного режима предельно проста. Нужно лишь знать о текущих показателях температуры входящих потоков жидкости, с точностью просчитать требуемые пропорции каждого из них так, чтобы на выходе получить нужные показатели. Кстати, данное устройство при условии грамотного монтажа и регулировки способно функционировать и на разделение потока.

А вот разделительный клапан разделяет один поток надвое, следовательно, он оснащен одним входом и двумя выходами. Данное устройство применяется преимущественно для того, чтобы разделять поток горячей воды в системах ГВС. Хотя достаточно часто он встречается и в обвязке воздухонагревателей.

Внешне оба варианта практически идентичны. Но если ознакомиться с их чертежом в разрезе, то их основное отличие видно сразу. Шток, который установлен в устройстве смесительного типа, имеет один шаровой кран. Он располагается по центру и перекрывает основной проход.

Что же касается разделительных приборов, то в них шток имеет два таких клапана, которые устанавливаются на выходах. Они функционируют по следующему принципу: один из них придавливается к седлу, закрывая проход, а другой параллельно с этим открывает проход №2.

По методу управления современные модели могут быть:

В большинстве случаев используется ручной прибор, который внешне напоминает обыкновенный шаровой кран, но оснащен тремя выходными патрубками. А вот электрические модели, имеющие автоматическое управление, применяются преимущественно в частных домах, а именно для того, чтобы распределять тепло. Например, пользователь может настроить температурный режим по комнатам, а рабочая жидкость будет поступать в соответствии с удаленностью комнаты от отопительного прибора. Как вариант – можно совместить его с «теплым полом».

Видео – Прибор в бойлерной группе

Трехходовые клапаны, равно как другие приборы, определяются в соответствии с давлением в системе и диаметром подвода. Все это регламентируется ГОСТом. И если требования последнего не будут соблюдаться, это будет расценено как грубое нарушение, в особенности, если речь идет о показателе давления в магистрали.

Латунные фитинги и трубопроводы из полиэтилена низкого давления

Советуем вам ознакомиться с нашим руководством по выбору и монтажу латунных фитингов для ПНД труб, все подробности тут

Сферы применения

Трехходовой клапан, принцип работы которого был рассмотрен выше, обладает достаточно широкой сферой применения. Так, такие его разновидности, как электромагнитное устройство или же прибор с термоголовкой, часто встречаются в современных магистралях, где требуется корректировка пропорций при смешивании двух разделенных потоков жидкости, но без снижения мощности или объема.

Что же касается использования в быту, то самым популярным здесь считается термостатический смесительный прибор, с помощью которого, как уже отмечалось выше, можно регулировать температуру рабочей жидкости. Эта жидкость может подаваться как в трубопровод «теплого пола», так и в отопительные радиаторы. А если клапан еще и имеет автоматическое управление, то контролировать температуру в жилище можно будет без каких-либо проблем!

Обратите внимание! Применение трехходового клапана в отопительной системе в целях уравновешивания перепадов температуры крайне выгодно не только в плане комфорта и удобства, но и в плане экономии средств.

Дело в том, что путем регулирования температуры жидкости на «обратке» отопительного прибора можно значительно снизить объемы потребляемого топлива, да и на эффективности самой системы это отразится позитивно. В некоторых системах клапан попросту необходим. Например, в системе «теплого пола» данное устройство предотвращает перегрев напольного покрытия выше заданного уровня комфортности, тем самым избавляя пользователей от неприятных ощущений.

Подобного рода регулирующие устройства также используются в системах водоподачи в целях получения перманентного потока с требуемой температурой. Простейшим примером является обыкновенный смеситель, при котором можно сделать воду горячее/прохладнее открытием/закрытием холодного крана.

Предохранительный клапан для бойлера

Ранее мы описывали как выбрать и подключить предохранительный клапан для бойлера, рассказывали о сферах его применения и внутреннем устройстве. В дополнение к этой статье рекомендуем ознакомится: все подробности тут

Регулировка потоков рабочей жидкости. На что обращать внимание при покупке?

Ручная регулировка производится посредством обычного шарового крана. Визуально он очень похож на простой вентиль, но имеет дополнительный выход. Арматура подобного рода применяется для принудительного ручного управления.

Что же касается автоматической регулировки, то здесь применяется специальный трехходовой клапан, оснащенный электромеханическим прибором для изменения положения штока. Его следует подключать к термостату, дабы иметь возможность регулировки температурного режима в помещении.

Помните, что при покупке клапана необходимо в обязательном порядке принимать во внимание технические параметры прибора, к которым относится следующие.

• Диаметр подсоединения к отопительной магистрали. Зачастую данный показатель варьируется в пределах от 2 до 4 сантиметров, хотя многое зависит от особенностей самой системы. Если прибор подходящего диаметра найти не удалось, то придется воспользоваться специальными переходниками.
• Возможность установки сервопривода на трехходовой клапан, принцип работы рассмотрен в начале статьи. Благодаря этому прибор сможет работать на автомате. Данный момент очень важен, если прибор подбирается для эксплуатации в «теплых полах» водяного типа.
• Наконец, это пропускная способность трубопровода. Под этим понятием подразумевается объем жидкости, который сможет пройти через него за определенное время.

Популярные производители

На отечественном рынке присутствует множество изготовителей трехходовых клапанов. Выбор той или иной модели зависит, прежде всего, от:

• вида механизма (а он, напомним, может быть механическим либо электрическим);
• сферы использования (ГВС, ХВС, «теплый пол», отопление).

Самым популярным прибором по праву считается Esbe – шведский клапан от компании, существующей уже более сотни лет. Это надежный, качественный и долговечный продукт, отлично зарекомендовавший себя во многих сферах. Сочетание европейского качества и современных технологий.

Другой популярной моделью является американский Honeywell – истинное детище высоких технологий. Простой управление, удобство и комфорт, компактность и надежность – вот отличительные особенности этих клапанов.

Наконец, относительно «юными», но перспективными приборами являются клапаны линейки Valtec – результат совместного сотрудничества инженеров Италии и России. Все изделия качественны, продаются с гарантийным сроком в семь лет. Отличаются тем, что имеют вполне доступную стоимость.

Как установить смешивающий клапан своими руками

Данная схема установки используется преимущественно в котельных тех отопительных систем, которые подсоединены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. А насос, расположенный в контуре №2, обеспечивает требуемую циркуляцию рабочей жидкости.

Обратите внимание! Если трехходовой клапан будет подключаться напрямую к источнику тепловой энергии на байпасе, подсоединенному к порту В, то потребуется и монтаж клапана с гидросопротивлением, равным аналогичному сопротивлению этого источника.

Если этого не сделать, то расход рабочей жидкости на отрезке А-В будет колебаться в соответствии с движением штока. Отметим также, что данная схема монтажа предусматривает возможное прекращение циркуляции жидкости через источник, если установка была произведена без циркуляционного насоса либо же гидроразделителя в основном контуре.

Нежелательно подключать клапан к теплосетям или напорному коллектору в отсутствие приборов, которые дросселируют чрезмерный напор. Иначе расход жидкости на участке А-В будет колебаться, причем существенно.

В случае если перегревание обрата допускается, от чрезмерного напора избавляются посредством перемычки, установленной параллельно к подмесу клапана в контуре.

Как установить разделяющий клапан своими руками

Обеспечение количественной регулировки за счет изменения затрат жидкости – вот основная функция, которую выполняет такой трехходовой клапан. Принцип работы его предельно прост и был рассмотрен выше. Он применяется там, где возможен перепуск жидкости на «обратку», а прекращение циркуляции, напротив, не допускается.

Обратите внимание! Эта схема подключения обрела широкую популярность в узлах водо- и воздухонагрева, которые подключены от индивидуальных котелен.

В целях увязки гидроконтуров необходимо, чтобы потери напора потребителя были равны потерям на клапане-балансире в байпасе. Приведенная здесь схема предназначается для установки на те трубопроводы, в которых имеет место чрезмерный напор. Жидкость в данном случае перемещается за счет сильного напора, образованного с помощью циркуляционного насоса.

Видео – Трехходовой клапан и принцип его работы