Двухходовой кран для воды принцип работы - Electrik-Ufa.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Двухходовой кран для воды принцип работы

Схема установки двух- и трехходовых клапанов для теплого пола

Трехходовой клапан для теплого пола является ключевой деталью смесительного узла системы водяного обогрева. Схема такой отопительной системы состоит из котла, который нагревает теплоноситель, нескольких контуров с высокотемпературными радиаторами и контуров трубопровода водяного теплого пола.

Зачем нужны клапаны в системе теплых полов

В большинстве случаев, котлы нагревают воду до той температуры, которая нужна высокотемпературным радиаторам. Как правило, она равна 75-95 °С. Учитывая санитарные нормы, поверхность теплого водяного пола не должна иметь температуру выше 35 °С. Такая температура обеспечивает комфортное пребывание на напольном покрытии, кроме того, более высокая температура водяного теплого пола может деструктивно воздействовать на финишное покрытие – в особенности на ламинат или линолеум, и привести к его деформации.

С учетом толщины стяжки теплого водяного пола, в которой находятся трубы отопительного контура, а также толщины и разновидности напольного покрытия, температура теплоносителя должна быть около 50 °С. Если водяной теплый пол подключен к централизованной отопительной системе или вода поступает прямиком из котла, то температура ее будет слишком высока.

Для понижения температуры воды в системе при входе в обогревательный контур водяного теплого пола устанавливается смесительный узел, в котором имеется двухходовой или трехходовой кран. В них происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя, поступающего из обратного контура водяного теплого пола.

В процессе прохождения воды через двух- или трехходовой краны температура снижается и становится подходящей для системы – в радиаторы отопления поступает теплоноситель с температурой в 90-95 °С, а в нагревательный контур водяной системы напольного отопления с температурой в 50-55 °С.

Когда нагретый теплоноситель поступает в коллектор, путь ему преграждает предохранительный кран, оснащенный термостатом. Если температура теплоносителя будет выше необходимой, то двухходовой или трехходовой клапан сработают, что приведет к подаче холодной воды из обратного контура. Выполнится подмес, горячий и холодный теплоноситель смешаются, и когда температура достигнет нужного значения, кран снова сработает и подача горячей воды прекратится.

Устройство и принцип работы двухходового клапана

В большинстве случаев, в системе водяного теплого пола применяется регулирующий кран двухходового типа. Такая разновидность регулирующей арматуры обеспечивает корректную регулировку потоков и давления теплоносителя и охлаждающей среды.

В случае необходимости, устройство способно поддерживать на постоянном уровне температуру воды в трубопроводе теплого водяного пола. Двухходовой клапан обеспечивает периодическую подпитку трубопровода нагретым до нужной температуры теплоносителем, поступающим из отопительной системы.

На корпусе крана обозначается температура допустимого нагрева, которую можно менять при помощи встроенного или дистанционного датчика. Дистанционный датчик температуры монтируется во входном коллекторе. Схема работы двухходового клапана проста:

  1. Теплоноситель выходит из обратного контура водяного теплого пола и циркулирует по трубопроводу.
  2. При охлаждении воды ниже указанного уровня срабатывает клапан и в систему подмешивается горячий теплоноситель.
  3. После того как температура достигнет заданной отметки шток клапана закрывается.

Важно! Двухходовые клапаны используются в системах теплого водяного пола, обогревающих площадь менее чем 200 кв. м. Если помещение будет с большей квадратурой, то термостат будет часто сигнализировать о снижении температуры, так как вода по мере продвижения по длинной магистрали будет постоянно остывать. Из-за этого двухходовой клапан будет постоянно пополнять ее высокотемпературным теплоносителем.

Выделяют следующие виды двухходовых смесительных клапанов:

  • Пневматические;
  • Гидравлические;
  • С электроприводом.

Двухходовой кран для теплого водяного изготавливается из чугуна или латуни, он может быть оснащен электроприводом.

В конструкции двухходового клапана может быть одно или два седла. Двухседельное изделие может в случае необходимости полностью перекрыть поток теплоносителя, трехходовой клапан не может выполнять такую функцию.

Принцип работы двухходового крана заключается в том, что при подаче механического усилия на привод оно передается к затору, состоящему из седла и плунжера. Двигаясь вниз, плунжер перекрывает внутреннее пространство клапана, в процессе увеличивается поток теплоносителя, а давление уменьшается. Если затвор полностью опущен, то кран герметично закроется. Это приведет к остановке потока теплоносителя по магистрали после запорного устройства. Плунжеры могут быть игольчатыми, стержневыми и тарельчатыми, ось движения плунжера перпендикулярна потоку воды.

Схема подключения двухходового клапана

Двухходовой клапан можно подключить к системе водяного теплого пола при использовании параллельной схемы. Такая схема подключения реализуется в процессе использования двух или трех нагревательных контуров, по которым циркулирует теплоноситель.

В этом случае, регулировка подачи и давления воды будет производиться исключительно с помощью одного или нескольких параллельно установленных двухходовых клапанов. Если используется параллельный способ смешивания теплоносителя, то трубопроводные магистрали теплого пола изначально разъединяются.

Двухходовой клапан можно настроить вручную, что позволит пропускать нужное количество воды через смесительный кран. Представленная схема не включает в себя трехходовой клапан, оснащенный термодатчиком – такой запорный элемент обладает небольшой пропускной способностью, с регулировкой в этом случае отлично справляется двухходовой вентиль.

Совет! В параллельной схеме уместно будет установить перепускной клапан вместо байпаса. Это снизит эксплуатационную нагрузку и сократит расход электроэнергии на насос в то время когда контуры будут закрыты.

Параллельная схема подключения имеет недостаток – температурная отметка теплоносителя, который входит в контур, равна температуре воды, направляющейся из обратного контура к котлу. Это приводит к неравномерному распределению горячей воды по контурам. Параллельная схема состоит из следующих элементов:

  • Коллектора и труб отопления;
  • Запорно-регулирующей арматуры – заслонки или двухходового клапана;
  • Циркуляционного насоса, перекачивающего разогретый теплоноситель от котла по обогревательному контуру;
  • Блока управления.

Особенности трехходового смесительного клапана

Трехходовой смесительный клапан обеспечивает работу водяного теплого пола в комфортном режиме. Запорный элемент смешивает горячий теплоноситель, поступающий из котла с холодной водой из обратного контура. Трехходовой кран, несмотря на свою универсальность, имеет несколько недостатков.

Так, например, при получении сигнала от термостата устройство для подачи теплоносителя из котла открывается полностью. Из-за этого вода с температурой в 85-90 °С поступает в систему теплого пола и может вызвать перегрев поверхности или разрыв трубопровода.

Кроме того, кран трехходового типа отличается более низкой по сравнению с двухходовым краном пропускной способностью, это приводит не к ровному, а к волнообразному графику колебаний температуры теплоносителя. Устройство приспособлено для систем с площадью обогрева более чем 250 кв. м.

Трехходовой кран изготавливается из бронзы или латуни, в его верхней части установлена шайба для регулировки потока, под которой располагается термочувствительный элемент. При работе клапана он прижимается к рабочему штоку, выходящему из корпуса. В штоке находится закрепленный конус, который герметично примыкает к седлу. Схема работы трехходового смесительного клапана проста – теплоноситель проходит через правый и фронтальный патрубки до тех пор, пока отметка температуры не повысится или не понизится до установленного значения. В процессе работы устройство сохраняет нужную температуру воды на выходе в рамках установленных пределов и подмешивает горячую или охлажденную воду из патрубков.

Если теплоноситель начинает остывать или нагреваться, то привод прижимается к штоку. В процессе перемещения конус отсоединяется от седла и открывает все три канала. Фронтальный входной патрубок перекрывается после того, как температурные показатели теплоносителя изменяются.

Трехходовые клапаны отличаются по типу внешнего привода. Они могут быть оснащены:

  • Термостатическим приводом. Он производит нажатие на шток в процессе расширения находящегося в нем жидкого состава, который чувствителен к температурным изменениям. Большинство трехходовых клапанов, применяющихся в системах водяного обогрева пола, оснащаются именно таким видом привода.
  • Термостатической головкой, которая содержит высокочувствительный термоэлемент, реагирующий на изменения температуры в воздухе помещения. Для осуществления регулировки трехходовой клапан оснащается наружным температурным датчиком. Датчик размещается в трубопроводе, по которому проходит теплоноситель. Такая регулировка наиболее точна.
  • Электроприводом, которым управляет контроллер. К контроллеру непрерывно поступают данные о значении температуры теплоносителя в трубопроводе водяного пола. Если они изменяются, то трехходовой клапан, оборудованный сервоприводом, выполняет регулировку.
  • Сервоприводом. В таком запорном механизме отсутствует контроллер, а управление краном происходит напрямую через привод на основании сигналов от температурных датчиков. Сервопривод в большинстве случаев комплектуется с кранами, которые оснащены секторным или шаровым распределительным элементом.

Схема подключения трехходового клапана

Трехходовой клапан подключается к водяному нагревательному контуру с ориентировкой на последовательную схему. Такая схема считается наиболее производительной, в ней термостатический клапан может быть заменен балансировочным вентилем или обычным шаровым краном. Шаровой кран – это наиболее дешевый и экономичный узел, но, в случае его установки, работу системы придется контролировать вручную.

Последовательная схема подключения функционирует следующим образом:

  1. Трехходовой запорный элемент блокирует подачу холодной воды из обратного контура трубопровода. Это позволяет избегать образования конденсата на внутренней поверхности стенок котла или бойлера.
  2. Вода циркулирует по первичному контуру до тех пор, пока не прогревается до температуры, которая была установлена на терморегуляторе трехходового клапана.
  3. Когда теплоноситель нагревается до заданной температуры, термостат заставляет шток приоткрываться и подавать холодную воду из отопительной системы.

Для гидравлической настройки в рамках такой системы используется балансировочный вентиль, который присоединен к малому контуру.

Важно! В последовательной схеме соединения циркуляционный насос монтируется после трехходового запорного элемента.

Представленная схема может быть продолжена подключением вторичного циркуляционного контура. Подключение проводится по следующему алгоритму:

  1. Трехходовой клапан, находящийся во вторичном контуре подмешанную воду подает на циркуляционный насос.
  2. Насос направляет теплоноситель через коллекторную распределительную систему по всему контуру.
  3. Попадая в байпас, теплоноситель распределяется непосредственно в трубопроводную систему теплого пола.
  4. Из системы охлажденная вода снова попадает в смесительный узел и цикл повторяется.
Читайте также:  Какая люстра подойдет для маленькой комнаты?

Как самостоятельно установить трехходовой кран: устройство и принцип монтажа

При обустройстве системы отопления частного дома задействуются различные вспомогательные механизмы и узлы. Один из них – трехходовой кран. Его задача заключается в перераспределении потока горячей воды в отопительной системе для предотвращения гидравлических ударов или повреждения важного оборудования. Принцип работы трехходового крана и его предназначение интересуют многих домовладельцев.

Трехходовой кран – один из вспомогательных механизмов для системы отопления в доме

Общая информация

Не секрет, что проблема неравномерного распределения тепла в помещении зачастую доставляет хозяевам немало хлопот. Чтобы избавиться от неприятного явления и создать комфортный температурный режим, в отопительную систему нужно внедрить специальное устройство – регулятор тепловой мощности или трехходовой кран.

Механизм обеспечивает рециркуляцию жидкости-теплоносителя путем смешивания с основным током определенного количества остывшей обработки. В настоящее время тройники устанавливают в системах водоснабжения горячей водой, отопительных контурах и водопроводных системах.

Трехходовой кран – многофункциональный, долговечный

В большинстве случаев трехходовые краны устанавливают в системах отопления со множеством узлов и контуров, что необходимо для стабилизации температуры во всех радиаторах. Применение устройства позволяет контролировать поток теплоносителя, распределяя его по разным частям помещения (например, в кухне, гараже и жилых комнатах). Среди основных преимуществ изобретения выделяют:

Кроме плюсов, у тройников есть и минусы. К ним относятся вероятность заклинивания вентиля при несоблюдении правил эксплуатации и быстрый износ недорогих изделий.

Как правильно установить трехходовой кран – подскажет вам это видео:

Конструктивные особенности

Кран выглядит как тройник с Т-образным расположением трубок. По этой причине сантехники стали называть его тройником. Что касается конструкции механизма, то она включает в себя:

Также тройник может отличаться рядом дополнительных свойств, которые указываются на его упаковке. В зависимости от типа затвора, вмонтированного в механизм, выделяют конусные, цилиндрические или шаровые изделия. Принцип крепления бывает фланцевым, муфтовым, вварным или штуцерно-торцовым. Управление механизмом осуществляется вручную, приводной системой или электронным регулятором. Что касается формы заглушки, то она бывает трех видов – S, T, L.

Принцип работы

Чтобы запустить работу механизма, к нему нужно присоединить два патрубка для подвода холодной и горячей воды. Для успешного подключения следует изучить схему трехходового крана, на которой отображены различные стрелочки и направляющие. Горячая вода, которая идет от котла, является основным теплоносителем, а холодная – оставшейся отработкой.

Системы могут отличаться положением и способом

Между обоими отверстиями с подводами к потокам находится вентиль, обеспечивающий регулировку подачи воды. В зависимости от положения и способа подключения система может:

  • смешивать два потока с водой в один;
  • разделять одну линию на два выхода.

Многие ошибочно думают, что тройник перекрывает каналы с водой, которые к нему подключены, но это не так. Задача механизма заключается только в перенаправлении жидкости от входа к выходу.

В простой конфигурации радиатор подключен к котлу последовательным или параллельным образом. Выполнить настройку каждого элемента по отдельности невозможно, поскольку меняется только температура жидкости в котловом резервуаре.

Если же есть желание регулировать каждую батарею, систему нужно оснастить байпасом, а также регулирующим игольчатым краном, который позволит регулировать объемы жидкости, проходящей через него.

Задача байпаса заключается в сохранении общего сопротивления установки для предотвращения сбоев в работе насоса. К сожалению, такой подход требует больших затрат и сложного монтажа, поэтому он не пользуется особой популярностью.

Эффективность работы и конечные показатели КПД могут зависеть от расположения вентиля. Если он открыт наполовину, то выходящий поток воды будет обладать средней температурой. Если же вентиль открыт полностью, то температурный показатель достигнет максимальной отметки. При его полном закрытии выходящим потоком подается только холодная вода.

Автоматические клапаны

Выше упоминалось, что 3-ходовые краны могут управляться вручную с помощью штока, который находится на одной из сторон крана и оснащен поворотной ручкой или гайкой. Но такой способ управления не совсем удобен.

Как известно, мощность контура отопления настраивается с учетом температуры обратки, поэтому ручным методом удается определить только пропорцию смешивания воды с разными линиями. Изменение конечного температурного показателя может занимать слишком много времени, да и распределение теплового потенциала происходит неравномерно.

Из-за этой особенности в последнее время большой популярностью стали пользоваться автоматические клапаны, которые работают на основе сервоприводов или специальных гидродинамических и пневматических головок. Эти элементы способны моментально менять текущие конфигурации трехходового крана, учитывая выходную температуру.

Автоматические клапаны удобный в использовании, поэтому пользуются большей популярность чем ручные

По принципу работы электропривод аналогичен ручному управлению, но работает он без человеческого вмешательства, а на основе электронного блока управления. Сам узел представляет собой силовую установку, которая проворачивает шток и меняет его позицию с учетом сигнала.

Практически все трехходовые клапаны поддерживают монтаж сервопривода, но желательно покупать специальные конструкции, которые отличаются небольшими размерами и разрабатываются для электроприводов.

После получения нужных значений на сервопривод подается сигнал к действию, затем он начинает менять расположение штока или поворачивать шар внутри тройника. Бесперебойная и качественная работа системы обеспечивается действием электронного блока управления. Отсутствие этого узла делает установку бесполезной.

У сервоприводов есть масса преимуществ. Главное их достоинство заключается в возможности автоматизировать всю работу отопительной системы и лишить себя дополнительных хлопот. Если же присоединить узел с системой Умный дом, то это позволит еще и контролировать отопление непосредственно со смартфона.

Сферы применения

Современные клапаны пользуются широким спросом и активно применяются в разных сферах человеческой деятельности. Зачастую их устанавливают в современных отопительных магистралях, которые нуждаются в постоянной корректировке пропорций при смешивании различных потоков теплоносителя. Для таких целей принято задействовать электромагнитные приборы или модели с термоголовкой.

Что касается бытового использования, то в этом случае достаточно приобрести термостатический смесительный прибор, который позволит регулировать температуру теплоносителя. Ее подают как в систему трубопровода теплого пола, так и в отопительные радиаторы. А если бытовое устройство оснащено автоматическим управлением, то изменять температурный режим в помещении будет гораздо проще.

Применение трехходового крана в системе отопления выгодно и экономично

Следует отметить, что использование тройника в системе отопления для уравновешивания возможных температурных скачков не только выгодно, но и экономично. Устройство позволяет снизить объемы потребляемого топлива в несколько раз, при этом конечные показатели КПД системы заметно возрастут. В отдельных помещениях наличие такого прибора просто необходимо. Например, если в доме смонтирован теплый пол, то приспособление предотвратит чрезмерный прогрев напольного покрытия.

Покупка крана

Покупая трехходовой клапан, необходимо учитывать несколько особенностей и критериев выбора. В первую очередь нужно выполнить следующие действия:

  1. Провести измерение диаметра труб общей магистрали, к которой будет присоединен тройник. Оптимальные показатели составляют 20-40 миллиметров, но бывают и нестандартные ситуации, когда приходится приобретать специальные переходники под индивидуальный размер.
  2. Разобраться с пропускной способностью трубопровода в отопительных контурах. Для этого нужно провести несложный расчет и определить, сколько жидкости может пропустить через себя каждый патрубок, а также какой промежуток времени занимает этот процесс.
  3. Уточнить, можно ли дополнительно подключить сервопривод, который сделает систему автоматической. Такой вариант особенно востребован для помещений с теплыми полами.

При покупке трехходового крана важно провести некоторые измерения

Также при покупке тройника не помешает тщательное изучение его остальных характеристик. В большинстве случаев они указываются на коробке с изделием. Если неопытному покупателю тяжело разобраться с различными терминами и официальными данными, тогда ему лучше обратиться за помощью к консультантам.

Монтаж и эксплуатация

Чтобы монтаж трехходового крана был выполнен успешно, важно следовать чертежам и пошаговым инструкциям. Также нужно обращать внимание на несколько нюансов предстоящей установки:

Чтобы правильно установить трехходовой кран, важно следовать чертежам и пошаговым инструкциям

  1. На корпусе тройника расположена специальная схема со стрелками, которые детально отображают направление потока воды. Ее наличие существенно упрощает монтажные работы и позволяет быстро и безошибочно подключить важные узлы.
  2. Выполняя сварку металлических механизмов, нельзя допускать превышения потока температуры в зоне стыков более +100 °C. Важно следить за тем, чтобы в систему не проникали окалины или грязь, в противном случае это может привести к непоправимым последствиям.
  3. Для установки тройника нужно выбирать такое место, к которому будет легко добраться для ремонта или обслуживания. Если крану придется пропускать недостаточно качественную жидкость, его рекомендуется дополнительно оснастить фильтрующими узлами.
  4. Способ фиксации изделия может быть и вертикальным, и горизонтальным. На эффективность работы это никак не влияет. Что касается вентиля, то его устанавливают непосредственно перед циркуляционным насосом.

Чтобы тройник функционировал долго, надежно и качественно, необходимо учитывать правила эксплуатации и вовремя обслуживать его. От правильного и корректного использования зависит срок службы приспособления.

Полезные советы

Перед тем как запустить систему отопления, необходимо убедиться, что трехходовой кран и остальные узлы полностью исправны, не нуждаются в ремонте или замене, а также соответствуют эксплуатационным требованиям. Не рекомендуется устанавливать тройник на трубопровод с диаметром труб от 40 миллиметров. При эксплуатации в горячей среде кран открывают с особой осторожностью, в противном случае появится риск отказа гидравлического клапана.

Самым лучшим материалом для трехходового крана является латунь

Специалисты рекомендуют размещать регулирующие устройства или ручку поворота со штоком таким образом, чтобы они находились в свободном доступе. При выборе подходящей модели крана желательно отдавать предпочтение изделиям из латуни. Они характеризуются большим сроком службы и устойчивостью ко всевозможным воздействиям.

Читайте также:  Как проверить напряжение в розетке мультиметром

Что касается способа управления, то оптимальным вариантом станет изделие с пневмоприводным контролем. Перед тем как сделать выбор и купить тройник, лучше проконсультироваться со специалистом, поговорить о возможных плюсах или минусах доступных моделей, а также почитать отзывы о них на тематических форумах.

Автор статьи:

Трехходовой кран

В холодное время года особую актуальность приобретает вопрос регулирования тепловой мощности отопительных систем. Автономная система обогрева помещения предполагает установку котла с выбором основных рабочих параметров. Однако при неправильной настройке оборудования и регулировке теплоносителя, владелец рискует существенно снизить эффективность использования тепловых ресурсов и даже допустить их потерю. В том случае, когда один котел обогревает сразу несколько комнат или помещений, важно правильно распределить тепловую мощность. В этом вопросе подстройка параметров котельного оборудования не всегда позволяет достичь требуемого результата.

Современное решение проблемы, связанной с оптимальным обогревом сразу нескольких помещений с использованием одного источника тепла, основано на применении трехходового крана. Данный механизм позволяет распределять и регулировать циркуляцию тепла, а также мощность потока теплоносителя в отопительной системе. Таким образом, кран трехходовой конструкции выступает многофункциональным механизмом для обеспечения эргономичного обогрева помещения без выполнения дополнительных сложных настроек котла.

Принцип работы крана

Трехходовой кран – это важный элемент запорно-регулирующей арматуры, при помощи которого осуществляется равномерное смешивание нагретой воды, поступающей в систему от единого теплового носителя, а также и распределение тепловой энергии в целом. Такой кран обеспечивает поддержание одинаковой температуры во всех комнатах при обогреве помещения, а также позволяет подключать горячую и холодную воду.

Основными составляющими данного типа арматуры является три патрубка. Между данными патрубками в конструкции крана предусмотрено наличие вентиля, позволяющего теплоносителю любой температуры перетекать из одной линии в другие. Следует отметить, что указанный тип арматуры не является запорным в классическом значении этого понятия, поскольку кран не позволяет полностью перекрывать тепловой поток во всех патрубках. Перекрытым может оставаться только один из трех отсеков крана. Два других подвода, при этом, всегда остаются открытыми.

Важно также отметить, что начальная температура среды в системе регулируется на едином теплоносителе, то есть котле. Подключение одного или нескольких радиаторов осуществляется напрямую к котлу и отдельно регулировать их нельзя. Мощность потока будет перераспределяться и балансироваться, но от изначально единого центра подачи тепла. Данная схема является самым простым вариантом регулирования подачи и распределения тепловой энергии.

Более сложная конфигурация предполагает установку байпаса на каждую отдельную батарею. Для регулировки количества и мощности теплового потока в трубах, байпас следует монтировать перпендикулярно к радиатору, а под ним устанавливать игольчатый кран.

Итак, основные режимы работы клапана:

  • нагревание батарей до максимальной температуры при односторонней подаче потока горячей воды (полное открытие крана);
  • закрытие крана, что влечет за собой перекрытие подачи нагретой жидкости с подачей только холодной воды через другое отверстие;
  • регуляция температуры воды в системе при частичном открытии клапанов.

Одной из основных полезных функций трехходового клапана считается снижение уровня потребления топлива в котле. Экономия достигается благодаря принципу работы самого крана. Так осуществляется сокращение потока, поступающего к котлу при возвращении переработанной (остывшей) воды в системе. Скорость движения теплоносителя при этом остается прежней, а температура нагрева немного снижается, однако топливо расходуется в меньшей степени.
Разделяет поток нагретой и холодной воды циркуляционный насос, который дополнительно устанавливают со стороны расположения трехходового крана. Такая система позволяет изначально делить весь поток теплоносителя на подачу в радиатор, а также на обратный ход. Таким образом, владельцу отопительной системы становятся доступно несколько режимов для полного обогрева и поддержания температуры без выработки дополнительной тепловой энергии. Основные рабочие режимы регулируются крайними положениями клапана, который перекрывает входной и выходной канал для движения жидкости с различной температурой.

Применение крана для обогрева пола

Функция поддержания постоянного и оптимального температурного режима в помещении позволяет использовать трехходовой кран для создания теплых полов. Обогрев полов, как правило, осуществляется посредством котла не с одним, а с несколькими контурами, каждый из которых оснащен своим циркуляционным насосом. Вместе они составляют комплексную систему теплоснабжения помещения.

Многоэтажные частные дома с установленными теплыми полами, зачастую имеют в системе теплообменники. С помощью трехходового клапана осуществляется смешивание двух потоков воды, которые далее направляются к теплообменнику, подсоединенному к нагревающему элементу. Главная особенность такой конструкции заключается в том, что предельно допустимое значение для обогрева составляет 35 градусов, тогда как максимальная температура нагрева в котле граничит на отметке в 60, а нередко и 90 градусов по Цельсию. Регуляционный механизм в виде клапана помогает поддерживать оптимальную температуру в системе обогрева, не превышая допустимых значений.

В результате котел продолжает все время работать в привычном режиме со стандартными настройками, а регулирующий кран с тремя ходами разбавляет и перераспределяет остывшую и нагретую воду в системе. Огромная экономия энергоресурсов в системе обусловлена тем, что нагревательный котел постоянного подогревает возвращающуюся воду. При выборе самой высокой мощности котла и температуре жидкости на выходе из него на уровне 90 градусов, в систему подогрева полов попадает вода с температурой не более 28-31 градуса.

Трехходовая конструкция

Мощная запорно-регулирующая арматура производится всегда из высокопрочных металлических сплавов. Самыми популярными на современном рынке являются трехходовые краны, выполненные из чугуна, латуни или стали. Такой материал изначально свидетельствует о высоком качестве изделия. По материалу изготовления также можно судить о возможности применения крана в той или иной системе. К примеру, чугунные клапаны, зачастую, производятся в больших размерах и предназначены для установки в промышленных отопительных системах с диаметром труб более 40 мм. Для домашней системы отопления самым оптимальным вариантом является клапан из латуни.

Довольно простая конструкция такого крана всегда предполагает наличие трех выходов, а также двух основных деталей – запорного и регулирующего механизма. В центре трехходового клапана может устанавливаться либо шток, либо хромированный шар. Данный элемент является основным механизмом контроля температурного режима. Следует знать, что шар присутствует как в штоковой, так и в непосредственно шаровой модели клапана.

Основная конструкция со штоком включает в себя следующие детали (сверху вниз):

  • ручка (вентиль);
  • полированный шток;
  • сальник тефлоновый;
  • тефлоновое кольцо;
  • хромированный шар (в центре тройника).

Виды трехходовых кранов

В общепринятой классификации к двум основным категориям трехходовых кранов относят:

  • запорный кран;
  • регулирующий кран.

Кран запорного типа всегда включает в себя шаровой элемент. Данная часть конструкции во время движения осуществляет перенаправление потока жидкости из одного выхода в другие. По своим функциям, такой клапан практически не отличается от обыкновенного и не позволяет плавно осуществлять регулирование мощности потока в отопительной системе.

Регулирующий трехходовой кран характеризуется наличием штока. Данная деталь позволяет плавно регулировать поток тепла от носителя. Такая конструкция и тип клапана является наиболее распространенной и широко применяемой в автоматизированных отопительных системах. Регулирующий механизм в них, обычно, управляется при помощи электропривода.

Кроме двух основных видов кранов, на рынке также представлены и другие виды. Еще одна классификация трехходовых кранов разделяет их на:

  • смесительный клапан;
  • разделительный клапан.

Клапан-смеситель на два входа и один выход выполняет функцию, полностью соответствующую своему названию. Через два входных отверстия в корпус крана поступает холодная и горячая вода. Затем вода смешивается внутри с помощью регулирующего механизма и уже через третье отверстие (выход) поступает в систему с оптимальной температурой.

Клапан разделительного типа имеет прямо противоположную конструкцию. Такой кран оснащен всего одним входом и двумя выходами. На входное отверстие поступает общий поток. В центре крана он сталкивается с разделительным устройством, которое перенаправляет равные части потока на два выхода. Такой вид трехходовой арматуры позволяет владельцам системы устанавливать дополнительные элементы для повышения эффективности работы системы.

Автоматическое управление

Сам механизм трехходового крана в стандартной конструкции приспособлен к ручному управлению. Обычно, клапан регулируется механическим способом при помощи установленной ручки (вентиля), которая подсоединена к внутреннему штоку в кране. При помощи ручного воздействия происходит принудительное управление клапаном.

Все современные отопительные системы предполагают автоматизированный контроль и управление. Автоматически управлять клапаном можно при помощи различных устройств, включая:

  • электрический привод;
  • пневматический термостат;
  • специальную гидравлическую головку;
  • сервопривод.

Различные типы автоматизированного управления трехходовыми кранами позволяют быстро настроить необходимый температурный режим для длительной и бесперебойной работы системы.

Популярным и распространенным способом настройки, а также регулирования трехходового клапана, считается электропривод. Технология управления в этом случае достаточно проста и аналогична принципу ручного управления. Разница состоит лишь в том, что электронный блок управления посредством передающего устройства подает сигнал на двигатель, подключенный к штоку, который перемещается по заданной траектории.

К сведению владельцев отопительных систем с обыкновенными ручными клапанами – любой трехходовой кран можно оснастить электронным блоком управления. Обычно, такой блок имеет компактные размеры и значительно упрощает использование клапана.

Менее популярным, однако, также нередко применяемым способом управления краном с трехходовой конструкцией, является термостат. Он может быть, как пневматическим, так и гидравлическим. Суть его работы заключается в следующем: специальная головка, наполненная газом или жидкостью, надевается на кран и регулирует поток содержимого под давлением. Терморегулятор очень чувствителен к изменению среды, поэтому здесь требуется тщательная и квалифицированная настройка механизма во время его установки, для последующей эффективной эксплуатации данного устройства.

Читайте также:  Какой ремонт лучше сделать на маленькой кухне?

Монтаж трехходового крана

Такой вид запорно-регулирующей арматуры, как трехходовой кран, легко монтируется в любую отопительную систему. Самыми важными моментами, которые следует знать перед установкой, являются место расположения крана, а также способ установки ручки.

Монтаж стандартного клапана не требует высокой квалификации. Для установки арматуры потребуется:

  • предусмотреть свободное пространство для проворачивания вентиля или ручки клапана;
  • подобрать оптимальное место на трубе, по которой движется теплоноситель;
  • подготовить комплект крепежных фитингов.

Для определения точного расположения крана, следует учесть особенности конструкции системы.

Советы по выбору трехходового крана:

  • обратите внимание на технические характеристики крана, сравните их с требованиями, предъявляемыми к системе обогрева;
  • при высоком качестве изготовления, но несоответствии параметрам системы, приобретите специальный переходник;
  • размерный диаметр труб крана может варьироваться от 20 до 40 мм;
  • выбирайте клапан с высокой пропускной способностью;
  • по возможности отдавайте предпочтение механизму с установленным автоматическим приводом регулирования.

Качественный трехходовой кран с высокими техническими характеристиками может сделать отопительную систему действительно выгодной, эффективной и экономичной!

Регулирующие двухходовые и трехходовые клапана.Принцип действия регулирующего клапана

Как подобрать

Подбирая трехходовой кран, очень важно понимать несколько показателей. В ходе выбора отлично заручиться помощью умелого инженера-сантехника

В первую очередь необходимо оценить назначение устройства- разделительный или смесительный. Дальнейшим шагом необходимо определить установочное место на схеме системы, а еще способ управления устройством. Если предполагается автоматизированное управление теплоснабжением, нужно решить, как будет управляться данный кран- электрическим приводом, терморегулятором или ручным способом.

Дальше анализу подлежат следующие технические свойства:

  • Пропускная способность магистрали. Это объем жидкости, проходящий за единицу времени. Пропускная способность крана должна быть не менее. Очень маленький просвет сделает нежелательное сопротивление потоку и осложнит работу всей системы.
  • Максимальное и рабочее давление. Также обязано отвечать расчетным величинам для отопительной системы.
  • Присоединительные размеры. Если точного соответствия диаметров добиться не получилось, то используют переходники-фитинги.
  • Диапазон регулировки рабочих температур.

Руководствуясь перечисленными параметрами, необходимо отобрать из десятков предложений на рынке несколько моделей, соответствующих заданным требованиям.

На данном шаге настает время сопоставлять цену, срок гарантии, доступность обслуживания и, разумеется, репутацию фирмы- изготовителя. Гарантированным качеством обладают такие лидеры рынка, как:

  • Honeywell. Компания из Америки второе столетие создает, поставляет, монтирует и эксплуатирует большой спектр элементов и целых систем управления теплоснабжением, вентиляции, безопасностью.
  • Esbe. Шведская фирма также больше ста лет поставляет точные и чрезвычайно надежные клапана, арматуру и элементы систем, специализируясь на технике для отопления. Скандинавские традиции старательной и качественной работы совмещаются с технологическими подходами к конструированию.
  • Valtec- Российско- итальянское предприятие положительно соединяет большое итальянское качество с семилетней гарантией и хорошими стоимостями. Полностью локализованное производство с европейской системой контроля качества не давно возникло на рынке, однако уже успело захватить известность.

На рынке есть также много поставщиков, не успевших захватить столь безупречную репутацию. Экономия на цене клапана может в последующем привести к его неустойчивой работе, очень высоким затратам либо даже к выходу из строя всей системы.

В большинстве случаев при установке трехходовых кранов подбирают одну из стандартных, отлично отработанных схем.

Безнапорный коллектор или гидравлический разделитель

В такой схеме в контуре №2 предусматривается насос, обеспечивающий циркуляцию носителя тепла. Его обозначение- два синих равносторонних треугольника, скреплённых вершинами.

Рисунок 10. Монтажная схема с безнапорным коллектором

Прямое подключение к источнику тепла

Важно! Если кран подсоединяется конкретно к водонагревателю косвенного нагрева на байпасе, подключенному к отрезку трубы В, перед прибором для определения величины давления придется собрать клапан с на гидравлике сопротивлением, равным сопротивлению теплового источника

Рисунок 11. Прямое подключение к источнику

В другом случае начнутся колебания расхода носителя тепла на участке A-B. Они будут вызываться колебаниями штока.

Регулятор перепада давления

В случае большого давления со стороны теплового источника между напорным коллектором и клапаном ставится манометрический дросселирующий регулятор, компенсирующий лишний напор носителя тепла.

Рисунок 12. Схема с дросселирующим регулятором

Профессионалы используют и иные схемы подсоединения, исходя из назначения системы и соотношения показателей теплового источника, системы трубопровода, клапана и потребителя.

Назначение и области применения

Трехходовые клапаны применяются в таких областях:

  • В магистральных тепловых сетях. При помощи устройства к ключевому потоку носителя тепла добавляют определенное количество из обратного контура. Это выполняют, когда необходимо уменьшить температуру прямого потока без изменения напора и рабочего режима водонагревателя электрического накопительного. Краны оборудуют электромагнитным приводом или термочувствительным сенсором.
  • В бытовых отопительных системах. Применяется термостатический привод, при помощи которого регулируют температуру носителя тепла, направляемого, к примеру, в оборудование «пола с подогревом» или в стеновые батареи. Установка модуля дистанционного управления существенно облегчает контроль над микроклиматом. Точное управление температурой жидкости в возвратном трубопроводе дает возможность значительно уменьшить затраты на теплоснабжение. Это способствует также уменьшить самую большую температуру пола с подогревом, защищая его от перегревания.

Рисунок 1. Схема включения трехходового крана в отопительную систему

  • Для водообеспечения при регулировании температуры воды. Очень знаменитый пример- это традиционный водопроводный кран.
  • Для водоподготовки. Для переключения контура протечки воды в обход фильтра на определенный период времени сервисных работ, к примеру, по замене кассет.

Применяются трехходовые клапаны и в трубопроводах инновационного назначения, везде, где требуется на время или регулярно перенаправлять потоки жидкостей или газов, а еще перемешивать такие потоки в конкретных пропорциях.

Рабочий принцип и устройство трехходового крана для отопительных систем

В основе конструкции трехходового крана лежит традиционный Т-образный тройник. Два входящих отрезка трубы (на схеме с правой стороны и сверху) служат для подачи горячей и холодной воды. Выходящий отрезок трубы (на схеме слева) отводит смешанный поток. В центральной камере на оси крутится выверяющий раздел, отчасти перекрывающий входящие отрезки трубы. На рисунке видно, как не прекращает работу секторный трехходовый кран

Рисунок 2. Рабочий принцип секторного клапана

Перекрытие может составлять от 0 до 100%. Конструкционную особенность в том, что чем больше открывается просвет для одного из входящих патрубков, тем меньше становится просвет для иного. Если раздел стоит примерно положении, пропускается по 50 % каждого потока. Смещая раздел, к примеру, к верхнему отрезку трубы, можно получать пропорции прохладная/горячая:

И так дальше до полного перекрытия холодной воды (0/100%), в подобном варианте в выходной отрезок трубы будет поступать только горячая вода

Управление клапаном может выполняться ручным способом и помощью биметаллического термостатического устройства.

Рисунок 3. Рабочая схема клапана с термостатическим управлением.

Такую функцию можно сделать и при помощи 2-ух двухходовых кранов и простого тройника, используемых вместе. Собственно так происходит в кранах двухвентильного типа. Чтобы обеспечить постоянный напор и точно управлять пропорцией смешивания горячего и холодного потока, необходимо обеспечить открытие 2-ух кранов в противофазе (один открывается- другой пропорционально закрывается), к примеру, насадив их на единую ось.

Трехходовые клапаны делятся на две обширные группы. Они бывают:

  • Разделительные. Служат для пропорционального деления входящего потока на 2 выходящих.
  • Смесительные. Предназначаются для смешивания 2-ух входящих потоков в один суммирующий

Рисунок 4. Рабочая схема смесительного и разделительного трехходового клапана

Из схемы видно, что конструкция смесительного и разделительного клапана почти что похожа. Отличаются они лишь направлениями потоков. При правильной установке смесительный клапан буде работать и в виде разделительного. Необходимо лишь правильно настроить систему управления. В случае ручного управления никаких проблем не возникнет. Труднее, но еще возможно будет настроить и электронное управление. А вот термостатический модуль управления в случае подсоединения по разделительной схеме будет распределять потоки в необходимости температуры входящего потока. Это придется иметь в виду во время проектирования отопительной системы.

Сколько положений имеет секторный кран с электрическим приводом, показано на рис. 5

Рисунок 5. Варианты применения крана с электрическим приводом

Помимо секторных трехходовых кранов, также выпускаются и седельные. Рабочий принцип у них аналогичный, однако есть конструктивные различия.

Рисунок 6. Седельный, или шаровый вид крана

Смесительный седельный кран имеет двигающийся на штоке шарообразный рабочий орган, он запирает попеременно седла, через которые в камеру и дальше в выходной отрезок трубы проходят смешиваемые потоки. Разделительный клапан снабжен 2-мя рабочими органами, закрепленными на едином штоке и перекрывающие выходные потоки. Чем больше перекрыт один, тем больше открыт другой. Седельные клапаны не могут быть взаимозаменяемыми.

Более того, трехходовые устройства делятся по методу управления:

Электрические. Раздел поворачивается при помощи электрического двигателя с редуктором. Данные устройства подсоединяются к компьютеризированной системе управления, считывающей показания термопреобразователей и соответственно с вмонтированным методом управляющей потоком.

Рисунок 7. Кран с электрическим приводом

Ручные. Используются в обычных схемах с постоянной пропорцией распределения или смешивания потоков. Поворотный угол сектора выставляется ручным способом поворотом маховика.

Рисунок 8. Ручное управление

Термостатические. Управление выполняется независимым терморегулятором. Его ставят на конкретную температуру при настройке системы, в последующем он собственными силами поддерживает ее, перепуская часть входящего потока из отопительного прибора по обходному отрезку трубы (циркулярному насосу).

Рисунок 9. Трехходовой кран Esbe с термостатическим управлением

При надобности поворотом маховика можно поменять установленную температуру. Часто ставится при входе отопительных радиаторов для подстройки оптимальной температуры во всех помещениях.

Читайте далее:
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector