Как работает трехходовой клапан в системе отопления: Трехходовой клапан на системе отопления: принцип действия, выбор, монтаж

Трехходовой клапан на системе отопления: принцип действия, выбор, монтаж

Для постоянного поддержания в доме комфортного теплового баланса в отопительный контур включают такой элемент, как трехходовой клапан на системе отопления, равномерно распределяющий тепло по всем комнатам.

Несмотря на важность этой единицы, сложной конструкцией она не отличается. Давайте разберемся в конструктивных особенностях и принципах работы трехходового клапана. Каких правил стоит придерживаться выбирая приспособление и какие нюансы присутствуют в его монтаже.

Содержание статьи:

Особенности трехходового клапана

Вода, поступающая к радиатору, имеет определенную температуру, влиять на которую зачастую нет возможности. Трехходовой клапан осуществляет регулировку путем изменения не температуры, а количества жидкости.

Это дает возможность, не изменяя площади радиатора, подавать в комнаты нужное количество тепла, но только в границах мощности системы.

Разделительные и смесительные приборы

Визуально трехходовой клапан имеет сходство с тройником, но выполняет совершенно иные функции. Такой узел, оснащенный терморегулятором, относится к запорной арматуре и является одним из главных ее элементов.

Существует два вида этих устройств: разделительные и смесительные.

Первые применяют, когда теплоноситель нужно подать одновременно в нескольких направлениях. Фактически узел представляет собой смеситель, формирующий стабильный поток с установленной температурой. Монтируют его в сеть, по которой подают нагретый воздух, и в водоподающие системы.

Клапан трехходовой применяют как в качестве смесителя, так и распределителя воздуха или теплой воды

Изделия второго вида служат для объединения потоков и их терморегуляции. Для входящих потоков, имеющих разную температуру, предусмотрено два отверстия, а для их выхода — одно. Применяют их при устройстве теплых полов, чтобы предотвратить перегрев поверхности.

Клапан трехходовой и регулятор температуры есть в продаже по отдельности. Для автономных отопительных систем все же более рациональным и эффективным решением считается приобретение конструкции с терморегулятором.

Конструктивное исполнение трехходовых кранов

По конструкционному исполнению клапаны делят на седельные и поворотные. Принцип действия первых основан на ритмичном передвижении штока по вертикали — схема регулировки «шток-седло». Этот вид относится к клапанам смесительного типа. Часто управление осуществляется электромеханическим приводом.

Ключевым элементом поворотной конструкции является вращающийся сектор. Во время движения шток воздействует на шаровую заслонку, и она частично или полностью отсекает подачу теплоносителя. Такую схему регулировки называют «шарик-гнездо».

Эти устройства обладают повышенной износостойкостью. Они адаптированы под большие перепады температур и классифицируются как запорная арматура. В частных домах, где вода расходуется в относительно небольшом количестве, они могут функционировать и как смесители.

Особенностью смесительного клапана является наличие одного выхода и двух входов. Он предназначен для управления температурой рабочей жидкости путем объединения потоков с высокой и низкой температурой. При соответствующей установке, изделие может и разделять потоки.

Здесь схематически отображена работа трехходового крана седельного смесительного и разделительного типа

Трехходовой клапан разделительного типа применяют, когда необходимо подать горячий теплоноситель по нескольким направлениям.

Все модели таких кранов отличаются друг от друга по некоторым признакам:

• механикой затвора — она может быть как натяжной, так и сальниковой;
• формой заглушки — существуют L, T, S-образные;
• типом затвора — встречается цилиндрический, шаровидный, конусный;
• подсоединением к контуру — с использованием муфты, фланца, посредством сварки и др.;
• способом управления — автоматический, полуавтоматический, ручной.

Смесительное устройство снабжено штоком, размещенным по центру, шаровой клапан в нем один. Он перекрывает в нужный момент затвор входного отверстия.

В приборах разделительного типа шток оснащен двумя клапанами, вмонтированными в выходных патрубках.

Функционирует он по несколько другой схеме. Понятней становится работа трехходового клапана после подробного разбора его конструкции.

Составными частями трехходового клапана являются: корпус (1), вставка клапана (2), конус клапана (3), полированный штока клапана (4), седло клапана (5), разгрузочная камера (6), сальниковое уплотнение (7)

Корпус у этого типа изделий литой. Изготавливают его из латуни либо бронзы с гальваническим покрытием из хромоникеля. Оно выполняет как защитные, так и декоративные функции. Для соединения с трубопроводом имеются резьбовые отводы — всего три штуки. Тип резьбового соединения зависит от выбранной модели.

Оптимальные параметры давления в отопительной системе для стабильной работы клапана — 10 кг/см². При превышении этого значения, могут возникнуть проблемы.

Существуют ограничения и по температурным показателям — 95º для котлов, 110º — для солнечных батарей. Допустимая регулировка температуры теплоносителя у разных моделей находится в диапазоне 20-60º. Производительность колеблется в пределах 1,6–2,5 м³/ч.

Принцип работы устройства

Установкой смесительного трехходового клапана удается добиться того, что температура жидкости на выходе имеет значение в установленных пределах.

Принцип работы как для замкнутой отопительной системы, так и для системы ГСВ один и тот же. Отличие только в том, что в первом случае теплоноситель равномерно передает тепло от источника к радиаторам, а во втором — переносит теплую воду к бытовым приборам.

До момента, пока термочувствительный элемент не приобретет определенную температуру, теплоноситель подается из фронтального патрубка и беспрепятственно прибывает в правый. По достижении рабочим элементом температуры выше установленной, происходит его расширение.

Это влечет за собой перемещение клапана по вертикали вниз и, как следствие, перекрытие пути поступления нагретого теплоносителя снизу. Следом открывается левый патрубок для подачи холодной жидкости.

На схеме показан порядок подключения трехходового клапана в автономную систему отопления. При его отсутствии в обратном контуре может образовываться конденсат как следствие снижения температуры

Смешивание холодной жидкости с горячей приводит к уравновешиванию температуры. Термочувствительный элемент приобретает прежнюю форму, а заслонка — первоначальное положение.

Если трехходовой клапан установлен в обратный контур, то процесс должен происходить в противоположной последовательности. Когда жидкость охлаждается, напрямую открывается путь для горячей воды из котла.

Приводной механизм прибора

Разным у клапанов может быть и тип приводного механизма. Привод бывает как гидравлическим, так и электромеханическим, пневматическим, ручным.

Привод электромеханический делят на виды, самым распространенным среди которых является простой термостатический. Функционирует в результате расширения жидкости с термоактивным элементом в ее составе. В результате этого возникает давление на шток. Это легкосъемное исполнение, применяемое в изделиях, установленных в бытовых системах.

Следующий вариант — привод с термостатической головкой, укомплектованной чувствительным к изменению температуры элементом. Прибор дополнен выносным датчиком температуры, находящимся непосредственно в трубопроводе. С приводом его соединяет капиллярная трубка.

Этот вид регулировки считается наиболее точным. По желанию простой термостатический привод легко можно сменить на термостатическую головку.

Для клапана с электроприводом пусковым механизмом могут являться электромагниты, сервоприводы, основывающиеся на маломощных электродвигателях или системах передач

Существуют вариант трехходового клапана с электрическим приводом. Управление им осуществляется посредством контроллера, оснащенного температурными датчиками и подающего команды на основной механизм. Упрощенным вариантом привода с контроллером является сервопривод.

Он управляет клапаном напрямую. Самый простой привод — ручной. Здесь регулировку выполняют путем поворота пластмассового колпачка, имеющего резьбовое соединение. Его дно контактирует с концом штока. Путем закручивания или откручивания перемещают золотник.

Наличие электро- или сервопривода позволяет программировать температурный режим с ориентацией по времени суток. Изначально в комплектацию трехходового клапана не входит приводной механизм. Его приобретают отдельно исходя из особенностей конкретной теплосети. Использовать изделие можно в отопительной системе любого исполнения.

Где используют трехходовые клапаны?

Встречаются клапаны этого типа в разных схемах. Их включают в монтажную схему для обеспечения равномерного нагрева всех его участков и исключения перегрева отдельных ответвлений.

В случае наличия твердотопливного котла в его камере часто наблюдается конденсат. Бороться с ним поможет установка трехходового крана.

Клапан, встроенный в систему «теплый пол» отвечает за поддержание температуры на желаемом уровне, подмешивая к теплоносителю небольшие порции горячей воды

Эффективно работает трехходовое устройство в системе отопления, когда существует необходимость подключить контур ГВС и разделить тепловые потоки.

Применение клапана в обвязке радиаторов позволяет обойтись без . Установка его на обратке создает условия для устройства короткого контура.

Нюансы выбора приспособления

Общими при выборе подходящего трехходового клапана являются следующие рекомендации:

1. Предпочтительнее авторитетные производители. Часто на рынке встречается некачественная запорная арматура от неизвестных фирм.
2. Большей износостойкостью обладают изделия медные или латунные.
3. Ручное управление более надежное, но менее функциональное.

Ключевым моментом являются технические параметры системы, в которую его предполагают устанавливать. Учитывают такие ее характеристики: уровень давления, наибольшая температура теплоносителя в точке монтажа прибора, допустимое снижение давления, объем воды, проходящей через клапан.

Хорошо будет работать только клапан с правильно подобранной пропускной способностью. Для этого нужно сравнить производительность своей водопроводной системы с коэффициентом пропускной способности прибора. Она в обязательном порядке обозначена на каждой модели.

Для комнат ограниченной площади, таких как санузел, дорогой клапан с термосмесителем выбирать нерационально.

На больших площадях с теплыми полами необходим прибор с автоматическим регулированием температуры. Ориентиром для выбора также должно являться соответствие изделия ГОСТу 12894-2005.

Стоимость может быть самой разной, все зависит от производителя.

В загородных домах с установленным схема отопления не отличается большой сложностью. Здесь вполне подойдет трехходовой клапан упрощенной конструкции.

Он функционирует автономно и у него нет термоголовки, датчика, и даже штока. Термостатический элемент, управляющий его работой, настроен на какую-то определенную температуру и находится в корпусе.

Производители трехходовых приборов

На рынке присутствует большой ассортимент трехходовых клапанов как от авторитетных, так и никому не известных производителей. Модель можно выбирать после того, как будут определены общие параметры изделия.

Первое место в рейтинге продаж занимают вентили шведской компании Эсбе (Esbe). Это довольно известный бренд, поэтому трехходовые изделия надежны и долговечны.

Трехходовой клапан Esbe смесительного типа применяют как в системах отопления, так и охлаждения. Регулировка у них может быть ручной или автоматической

Среди потребителей известны своим качеством трехходовые клапаны корейского производителя Навьен (Navien). Приобретать их следует при наличии котла этой же компании.

Большая точность регулировки достигается посредством установки прибора датской фирмы Данфосс (Danfoss). Работает он полностью автоматически.

Хорошим качеством и демократичной стоимостью отличаются клапаны Валтек (Valtec), изготавливаемые совместно специалистами из Италии и России.

Эффективны в работе изделия компании из США Ханивел (Honeywell). Эти клапаны имеют простую конструкцию, удобны в установке.

Особенности установки изделия

Во время монтажа трехходовых кранов возникает много нюансов. От их учета зависит бесперебойное функционирование отопительной системы. К каждому вентилю производитель прилагает инструкцию, соблюдение которой позволит избежать впоследствии многих неприятностей.

Общие рекомендации по монтажу

Главное, изначально установить вентиль в правильном положении, руководствуясь подсказками, обозначенными стрелками на корпусе. Указатели указывают траекторию водяного потока.

Символом А обозначен прямой ход, В — перпендикулярное или байпасное направление, АВ — объединенный вход или выход.

Исходя из направления, существуют две модели клапанов:

• с симметричной или Т-образной схемой;
• с ассиметричной или L-образной.

При монтаже по первой из них жидкость поступает в клапан через торцевые отверстия. Выходит через центральное после смешивания.

Во втором варианте теплый поток заходит с торца, а холодный поступает снизу. Выход после смешения разнотемпературной жидкости происходит через второй торец.

Представленная на фото схема монтажа клапана, используется в отопительных системах, запитанных от напорного коллектора

Второй важный момент при монтаже смесительного клапана — нельзя располагать его приводом или термостатической головкой вниз. Перед началом работ необходима подготовка: перед точкой установки перекрывают воду. Далее проверяют трубопровод на наличие в нем остатков, способных стать причиной выхода со строя прокладки клапана.

Главное, выбрать для установки такое место, чтобы к клапану был доступ. Возможно, в дальнейшем его придется проверять или демонтировать. Для всего этого необходимо свободное пространство.

Врезка смесительного клапана

При врезке трехходового клапана смесительного типа в систему централизованного теплоснабжения может быть несколько вариантов. Выбор схемы зависит от характера присоединения системы отопления.

Когда по условиям работы котла является допустимым такое явление, как перегрев теплоносителя в обратке, обязательно возникает избыточное давление. В этом случае монтируют перемычку, дросселирующую избыточный напор. Ее устанавливают параллельно по отношению к подмесу клапана.

Эту схему используют, когда система отопления подключена к безнапорному коллектору. Важно выбирать правильный вариант монтажа исходя из особенностей своего трубопровода

Схема на фото является гарантией качественного регулирования параметров системы. Если трехходовой кран подсоединен непосредственно к котлу, что наиболее часто бывает в автономных отопительных системах, необходима врезка балансировочного клапана.

Если пренебречь рекомендацией по поводу установки балансировочного прибора, в порте АВ могут произойти существенные изменения расхода рабочей жидкости, зависящего от положения штока.

Подключение по приведенной схеме не гарантирует отсутствия циркуляции теплоносителя через источник. Чтобы этого добиться, нужно дополнительно подключить в его контур гидравлический разграничитель и насос циркуляционного типа.

Смесительный клапан монтируют и с целью разделения потоков. Необходимость в этом возникает, когда недопустимо полностью изолировать контур источника, но перепуск жидкости в обратку возможен. Чаще всего такой вариант применяют при наличии автономной котельной.

Балансировочный клапан монтируют в участок трубопровода трехходового клапана, подключенного к порту, обозначенному символом В. Его гидравлическое сопротивление должно быть идентичным сопротивлению котла

Необходимо знать, что при использовании некоторых моделей может возникнуть вибрация и шум. Это происходит по причине несогласованности направлений потока в трубопроводе и смесительном изделии. Из-за этого возможно падение давления на клапане ниже допустимого.

Монтаж разделительного приспособления

Когда температура источника выше, чем необходимо потребителю, в схему включают клапан, разделяющий потоки. В этом случае при постоянном расходе как в контуре котла, так и потребителем, к последнему не придет перегретая жидкость.

Чтобы схема работала, в обоих контурах необходимо присутствие .

На основе вышеизложенного можно подытожить общие рекомендации:

1. При монтаже любого трехходового клапана до и после него устанавливают манометры.
2. Во избежание попадания всяческих примесей перед изделием монтируют фильтр.
3. Корпус прибора не должен подвергаться каким-либо нагрузкам.
4. Хорошее регулирование необходимо обеспечить путем врезки перед клапаном приспособлений, дросселирующих избыточное давление.
5. При установке клапан не должен находиться над приводом.

Также необходимо выдерживать перед изделием и после него прямые участки, рекомендованные производителем. Несоблюдение этого правила повлечет за собой изменение заявленных технических характеристик. Гарантия на прибор не будет действовать.

Выводы и полезное видео по теме

Нюансы установки, учет которых гарантирует правильную работу клапана:

Подробности установки клапана при монтаже теплого пола:

Такой узел в системе отопления, как термостатический трехходовой клапан необходим, но не во всех случаях. Его наличие — гарантия рационального использования теплоносителя, позволяющая экономно потреблять топливо. Дополнительно он выступает и в роли прибора, обеспечивающего безопасность эксплуатации ТТ котла.

Все же прежде чем приобрести такое устройство, нужно предварительно проконсультироваться по поводу целесообразности его монтажа.

Если у вас есть необходимый опыт или знания по теме статьи и вы можете ими поделиться с посетителями нашего сайта, пожалуйста, оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.

Трехходовой смесительный клапан для котла отопления, теплого пола

В современных системах отопления трехходовой клапан применяется довольно часто, поскольку является средством качественного регулирования теплоносителя – по температуре, а не по расходу. Ведь подача в радиаторы оптимально нагретой воды – лучший способ экономить энергоносители.

Есть у термосмесительных кранов и другие полезные функции, о которых вы узнаете из данной статьи. Но вначале стоит рассмотреть, как работает трехходовой клапан, а также разобраться в его внутреннем устройстве.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

• смесительные;
• разделительные;
• переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:

На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.

Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

1. Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
2. При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
3. После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
4. Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Способ регулировки трехходового крана термостатической головкой с датчиком – самый популярный, поскольку является достаточно точным и простым, причем не требующим электричества.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Схемы подключения клапана к системе отопления

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления. Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Важно. Устанавливая смесительный клапан, помните, что насос должен располагаться с той стороны, где находится всегда открытый патрубок трехходового крана.

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

В каждом контуре схемы стоит трехходовой вентиль, поскольку нужно готовить воду с разной температурой. Только бойлер ГВС подключен к гребенке напрямую

В схеме с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным газовым котлом тоже не обойтись без 3-ходового крана. Задача элемента – переключать поток теплоносителя на змеевик бойлера ГВС по команде контроллера (срабатывает электропривод).

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды

В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).

Схема работы и устройство клапана со встроенным регулирующим элементом

Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:

1. Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
2. Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.

Совет. Перед покупкой клапана упрощенной конструкции внимательно читайте техническую документацию на твердотопливный котел, в ней нередко указывается минимальная температура обратного теплоносителя. Больше информации по применению смесительной арматуры вы найдете в отдельной публикации.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная деталь системы отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.

Что такое трёхходовой клапан — виды и принцип работы. Жми!

Давать тепло в нужном месте – главное требование к системе отопления. В квартирах этот вопрос можно считать решенным.

В частных домах иногда хочется дополнительно оборудовать пол с подогревом. Причем не всегда электрическим. Вот здесь и начинаются проблемы.

Температура пола и радиатора обогрева не может быть одинаковой. Чтобы этого не происходило, в системе отопления устанавливается трехходовой клапан. Благодаря ему распределение тепловых потоков будет обеспечено. Пол теплый, радиаторы горячие – в доме тепло. Наличие такого устройства в системе ГВС (горячего водоснабжения) просто необходимо.

Устройство

Конструктивно он представляет два соединенных двухходовых крана в одном корпусе.

Но в отличие от них полностью водяной поток горячей воды не перекрывается, а регулируется интенсивность его прохождения. За счет этого меняется температура горячей воды.

Основные детали клапана:

• корпус;
• шток с запорной шайбой или металлический шарик;
• гайки крепления (муфты).

Клапаны со штоком позволяют автоматизировать управление посредством электромеханического привода. Это позволяет автоматически регулировать температуру воды. Шариковый клапан по принципу действия можно сравнить со смесителем на кухне. Они используются только в клапанах с ручным управлением.

[advice]Примите к сведению: выбирая кран, следует обратить внимание на материал, из которого сделан корпус. Латунный более легкий и долговечный в сравнении с чугунным.[/advice]

Виды

Они различаются по способу управления.

Условно можно поделить на клапаны:

• с ручным управлением;
• с термоголовкой;
• с электроприводом;
• гидравлические;
• пневматические.

В частном доме наиболее приемлемым будет клапан с электроприводом. Установленные внутри датчики выдают команду через контроллер на привод, если изменяются контролируемые параметры воды. В результате становится теплее, или наоборот, прохладнее.

Термосмесительный эффект происходит автоматически. При этом не важно, какой котел установлен в системе – газовый или твердотопливный.

[warning]Совет мастера: не рекомендуется выбирать клапан с ручным управлением. В этом случае управлять обогревом дома будет затруднительно.[/warning]

Если нет возможности в системе отопления установить регулируемый клапан, то лучшим решением в этом случае станет клапан с термоголовкой.

Работа

Принцип работы клапана заключается в смешивании потоков воды с разной температурой. Для чего это нужно делать?

Если не вдаваться в технические подробности, можно ответить так: для продления срока службы отопительного котла и его более экономичной работы.

Трехходовой клапан смешивает нагретую воду с остывшей после прохождения по отопительным приборам и направляет ее снова в котел для нагрева. На вопрос, какую воду нагреть быстрее и легче – холодную или горячую – в состоянии ответить каждый.

Одновременно со смешиванием клапан потоки еще и разделяет. Возникает естественное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оснащается термодатчиком с терморегулятором. В этом случае лучше всего здесь справляется электрический привод. От устройства привода зависит качество функционирования всей системы отопления.

[advice]Обратите внимание: автоматический трехходовой клапан, установленный в системе отопления позволяет получить до 50% экономии топлива.[/advice]

Особенности монтажа

Термостатический смеситель устанавливают в систему отопления в смесительном узле при одно – или многоконтурном распределении тепла.

Таких контуров может быть несколько. Принципиальная схема не изменится. Добавятся лишь новые элементы.

Например, смесительный узел. Наличие дополнительного контура распределения теплоносителя является его главной отличительной особенностью. Зачем он нужен? Для подключения дополнительных теплопотребителей. Например, теплого пола.

При выполнении монтажных работ по установке клапана необходимо помнить, что он устанавливается перед насосом системы. От соблюдения этого требования зависит работоспособность всей системы.

Во время врезания клапана нужно следить, чтобы в него не попали отходы сварки (шлак, капли расплавленного металла). Так же необходимо предусмотреть возможность легкого снятия клапана в процессе его эксплуатации. Такое действие понадобится при периодической проверке его работоспособности.

[warning]Совет специалиста: монтаж системы отопления в доме должны проводить квалифицированные исполнители.[/warning]

Выбор

Чтобы правильно выбрать клапан нужно учитывать очень много различных нюансов.

В первую очередь:

• количество контуров в отопительной системе;
• конструктивная особенность управления клапаном;
• диаметр входного патрубка;
• пропускная способность трубопроводов системы отопления;
• материал, из которого изготовлен клапан.

С количеством контуров системы отопления легко разобраться самостоятельно. С остальными моментами выбора все обстоит намного сложнее. Чтобы узнать, как устроен и работает трехходовой клапан, достаточно вникнуть в этот вопрос. А для того, чтобы правильно определить даже его размеры, необходимо иметь понятие в термодинамике.

[advice]Совет от редакции: лучше такой сложный вопрос, как выбор клапана, доверить специалисту. От правильно сделанного выбора будет зависеть работоспособность системы отопления.[/advice]

По своей сути 3-ходовой клапан является вентилем с термостатической головкой.

При автоматизированном приводе управления он в состоянии распределять потоки горячей воды в нужном направлении и в необходимом количестве.

Вентили с подобной задачей справиться не в состоянии, что говорит о необходимости наличия трехходового клапана в системе отопления. Используя клапан в системе отпадает необходимость придумывать какой-то выносной пульт управления ею. Все делается без участия человека.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно разъясняет принцип работы и устройство трехходового клапана для системы отопления:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Принципы работы трехходового клапана в отоплении

Трехходовой клапан — это разновидность запорно-регулирующей арматуры. Принцип работы трехходового клапана заключается в регулировании потоков тепло-, холодоносителей в системах отопления и охлаждения, а также воздуха или газов в воздушных и газораспределительных системах.

Задача трехходового клапана

Назначение трехходового клапана — перенаправление, смешивание или разделение рабочего потока/среды, что определяется, в конечном итоге, назначением системы в целом.

Применяется в трубопроводных системах котельных, станций охлаждения, водоснабжения и вентиляции.

Конструкция и работа трехходового клапана

Клапан имеет три отверстия, их ещё называют портами, каждое из которых либо имеет свое назначение — только вход или выход, либо может быть и тем и другим.

Принцип работы трехходовой клапана такой — рабочий поток попадает во входное отверстие/отверстия и его дальнейшее направление регулируется затвором, расположенным внутри клапана.

По принципу действия затворы разделяются на шаровые, конусные и цилиндрические. Затвор соединен с внешней ручкой или приводом, вращением которых затвор приводится в движение. Рабочий поток проходит через зазор между затвором и седлом — конусные затворы, или отверстием в затворе и стенкой клапана — шаровые и цилиндрические затворы.

Иногда в конструкции трехходового клапана используют обратные клапаны для предотвращения обратного потока рабочей среды из-за разности давления в присоединенных трубах системы.

Виды и особенности трехходовых клапанов

По принципу работы и воздействию на среду трехходовые клапаны можно разделить на переключающие, смешивающие и разделительные.

Если необходимо менять направление среды в системе, то используют переключающий клапан. Поворот ручки вращает затвор, закрывается одна труба и открывается другая. Рабочая среда начинает двигаться в другом направлении.

Если стоит более сложная задача — задача разделения или смешивания рабочего потока, то используют регулирующий трехходовой клапан. Монтаж производится по принципу «один вход — два выхода». Если стоит задача смешивать потоки, например, поддерживать температуру рабочего потока заданной величины, то по принципу «два входа — один выход».

По принципу работы и управления трехходовые клапаны разделяются на клапаны с ручным управлением и управлением с применением различных видов приводов.

Ручное управление подразумевает применение силы человека для приведения в движение затвора клапана. Такие клапаны просты и надежны в эксплуатации.

Более сложные конструкции используют электрический привод и регулировку положения затвора сервоприводами, а термостатические клапаны в качестве привода используют термоэлемент, который под действием температуры рабочей среды меняет положение затвора.

Эти клапаны могут быть использованы в системах автоматического регулирования, например, в системах, поддерживающих заданную температуру отапливаемого объекта.

Из-за более сложной конструкции такие клапаны имеют более низкую надежность.

На надежность работы клапана любой конструкции также влияет наличие в рабочей среде абразивных частиц. Это снижает срок службы клапана.

Материалы для изготовления клапанов традиционны в области трубопроводной арматуры. Изготавливают их из нержавеющей стали, латуни, бронзы, чугуна. Выбор материала определяется агрессивностью среды, рабочим давлением и температурой.

Важным параметром клапана является герметичность его конструкции.

Герметичность клапана обеспечивается внутренними уплотнениями. Их подразделяют на сальниковые (как правило, волокнистые материалы — лен, пенька, со смазкой) и натяжные (сталь по стали, фторопласт, специальная резина по стали и пр.)

Для подсоединения клапана к трубе применяются разъемные — фланцевые и муфтовые, и неразъемные — под сварку, соединения. Достоинства разъемных соединений в их ремонтопригодности, а недостатки — в более низкой степени уплотнения по сравнению с неразъемным соединением. В ответственных, с точки зрения утечек, системах применяют клапаны со сварочным соединением.

Трехходовой смесительный вентиль

Как известно, самый лучший способ экономии энергоносителей – это подача подогретой воды в радиаторы. Даже , если удастся учесть все потери тепла, а также обустроить отопительный контур полностью согласно данным теплового расчета, то исключение сбоя в балансе тепла все равно невозможно. Для своевременной реакции на указанные процессы в магистраль как раз и устанавливается трехходовой смесительный вентиль.

Его использование возможно и при обычном радиаторном отоплении, и для отопления пола. Такой вентиль обеспечивает cмешивание потоков, поступающих от теплоносителей с разным уровнем температуры. Это необходимо для того, чтобы получить необходимую температурную планку. Возможность перенаправить или распределить потоки теплоносителей.Защиту покрытий от возможного перегрева.

Трехходовой термостатический вентиль

Трехходовой термостатический смесительный вентиль используется для того, чтобы поддерживать уровень заданной температуры горячей воды в системах ГВС, а также для обеспечения бесперебойной работы напольного отопления.

Одной из важных функций трехходового термостатического вентиля выступает обеспечение защиты от ожогов. Если холодная вода внезапно перестанет поступать, то клапан автоматически прекратит подавать и горячую воду тоже.

Каждый вентиль оборудован специальной ручкой, с помощью которой можно настроить нужную температуру и обеспечить быстрое реагирование на изменения температурных показателей, а также давления воды. Уже разработаны и версии вентилей, где имеется встроенный обратный клапан.

Трехходовой термостатический вентиль применяется в разделительных и смесительных узлах разного рода систем. Такой вентиль можно поворачивать, как вручную, так и с применением электропривода. Данный вид вентиля представлен в качестве сантехнической арматуры, способной задавать конкретный уровень нагрева жидкости посредством смешения потоков разной температуры. За счет изменения соотношения указанных потоков удастся на выходе получить итоговую температуру.

Такой вентиль бывает не только трех, но и четырехходовым. Первый вариант будет понижать температуру носителя, при втором же появляется возможность создания раздельных регулируемых контуров.

Трехходовой клапан для теплого пола

Отопительная система «водяной теплый пол» существенно отлична от классического радиаторного обогрева. Суть в том, что для контуров отопления, что лежат на полу в бетонной стяжке, требуется не такая высокая температура носителя, как в радиаторе. Теплые полы относятся к системам с низкой температурой, подключить которые можно посредством нагревательных приборов или за счет подключения горячей воды к источнику в смесительном узле.

Для реализации обогрева с соблюдением санитарных норм, нужно существенно снизить температуру воды, что поступает от источника нагрева в водяной контур. Эту функцию как раз и выполняет трехходовой термостатический вентиль.

Выбирая трехходовой клапан, нужно учесть ряд характеристик, связанных с работой котла и с арматурой, которая эту работу регулирует.
На выбор могут оказать влияние следующие характеристики:
Показатели пропускной способности;Рабочие параметры теплового носителя. Они прописываются к документам, что прилагается к котлам. Обычно оптимальная температура «обратки» не превышает +45-50С.Тип привода. Речь идет о важном энергонезависимом трехходовом смесительном клапане, который обладает механическим регулятором. С его помощью будет обеспечиваться стабильность температуры теплового носителя. При этом интенсивность нагрева помещения в учет не берется.
Можно также выбрать и устройство с электронным управлением, которые обеспечат возможность устанавливать параметры нагрева в каждой комнате в помещении. Такие клапаны крайне чувствительны к перепадам температур в самом помещении.

Трехходовой клапан — незаменимый элемент современных трубопроводных систем различного назначения и с различными рабочими средами.

Установка трехходового клапана

Выбирая трехходовой клапан, нужно учесть ряд характеристик, связанных с работой котла и с арматурой, которая эту работу регулирует.

На выбор могут оказать влияние следующие характеристики:

• Показатели пропускной способности;
• Рабочие параметры теплового носителя. Они прописываются к документам, что прилагается к котлам. Обычно оптимальная температура «обратки» не превышает +45-50С;
• Тип привода. Речь идет о важном энергонезависимом трехходовом смесительном клапане, который обладает механическим регулятором. С его помощью будет обеспечиваться стабильность температуры теплового носителя. При этом интенсивность нагрева помещения в учет не берется

Можно также выбрать и устройство с электронным управлением, которые обеспечат возможность устанавливать параметры нагрева в каждой комнате в помещении. Такие клапаны крайне чувствительны к перепадам температур в самом помещении.

Трехходовой клапан — незаменимый элемент современных трубопроводных систем различного назначения и с различными рабочими средами.

Читайте так же:

Смесительный клапан трехходовой, как применяется

Смесительный клапан смешивает потоки с разными температурами, позволяет на выходе получить нужную температуру. Важность устройства большая. Именно смесительные клапана  поддерживают требуемую  температуру теплоносителя — и для всего дома, и для теплого пола и возможно в какой то точке или  контуре при необходимости.

Трехходовой смесительный клапан с сервоприводом

 

Трехходовой клапан может смешивать или разделять потоки

Трехходовые клапана принципиально различаются по внутреннему устройству и действию. Одна разновидность может смешивать два сходящихся потока, другая, наоборот, — разделять.

Специалист рекомендует: на корпусе клапана нанесены стрелки указывающие направление движения жидкости. Необходимо внимательно отнестись к выбору и представлять, что предстоит делать клапану в схеме — разделять или смешивать.

Путаница возникает потому, что оба устройства позволяют добиться одинакового результата. Выбор лишь в месте установки. Например, установленный на подаче распределительный клапан, будет часть потока сбрасывать на обратку. Наоборот — на обратке смесительное устройство примет такую же часть потока с подачи. В обоих случаях устройства создадут одинаковую температуру. Но если пользователь перепутает места установки (названия клапанов) — то ничего не создастся.

Также имеется еще другое похожее оборудование, которое не является смесительным, а просто переключающим —  трехходовые  шаровые клапаны поворотного действия, которое здесь не рассматривается.

 

Особенности работы двухховодого клапана

Подобный результат в отдельных гидравлических схемах может дать и применение двухходового регулировочного клапана. Принцип заключается в том, что это  устройство регулирует количество проходящего теплоносителя (расход жидкости) только в одной ветви смесительного узла. Например, устанавливается на байпасе и регулирует расход через него по температуре на обратке, что возможно при стабильной разности давлений между подачей и обраткой, которая обычно создается отдельным насосом для данного узла. Двухходовые клапана дешевле, поэтому их установка по возможности целесообразней.

 

Как смесительный клапан работает в паре с термоголовкой

Термоголовка умеет при изменении температуры вдвигать или выдвигать шток. Установленная на трехходовой клапан, она будет регулировать его положение, в зависимости от температуры. Если речь идет об измерении температуры теплоносителя, то применяются термоголовки с выносной термоколбой (датчиком температуры), которая устанавливается на трубе в том месте, где должны выполняться измерения.

Управляясь колбой, термоголовка будет изменять положение клапана таким образом, чтобы была достигнута заданная температура, — настройка выполняется поворотной ручкой на устройстве. Далее на практических примерах рассмотрим принцип действия трехходового клапана с термголовкой.

 

Регулировка температуры теплого пола с помощью смесительного клапана

На приведенной схеме имеется двухходовой регулировочный клапан, которым изменяется температура в системе теплых полов, со своим насосом. Производители подобного оборудования предлагают сразу готовые решения — насосно-смесительные узлы, которые умеют создавать на выходе +30 — +55 градусов при стабильном давлении для работы теплого пола , когда на входе от котла — +60 — +80 град.

 

Стабилизация работы и защита твердотопливного котла

Для всех котлов желателен режим работы, при котором температура в обратке не ниже +60 град, тогда теплообменник окажется теплее чем точка росы и на нем не будет образовываться влага. Особенно важно это для твердотопливных котлов, работающих на инерционную систему отопления частного дома, когда в газах много разных веществ в результате смешения которых с водой образовываются кислоты, смолы, засоряющие и разрушающие котел. Трехходовой клапан с термоголовкой спасает положение и поддерживает на обратке нужную температуру.

 

Установка стабильной температуры для всего дома

Если в системе отопления присутствует теплоаккумулятор — буферная емкость, то тогда, не зависимо от работы твердотопливного котла, можно поддерживать на подаче в дом условно- стабильную  температуру, например +70 град С. Регулировка может осуществляться и автоматизированной системой с термостатом (измерителем комнатной температуры), который управляет сервоприводом. Система может быть с плавной регулировкой напряжения — регулировка клапана будет в зависимости от напряжения, что предпочтительнее, когда речь идет о регулировке температуры всего дома,  по сравнению с дешевыми вариантами сервопривод-термостат по типу «включил-выключил».

 

Какой смесительный клапан выбрать

Выбор смесительного клапана осуществляется в комплекте с другим оборудованием, в точности с требованиями проекта.  Исходными данными для выбора клапана, как минимум являются диаметры подключения, способ управления (выдвижной-поворотный), тип устройства (смесительный — распределительный), расход, температура… и др.

 

 

Конструкция и принцип работы трехходового клапана на систему отопления: модели и фирмы-производители

Трёхходовой клапан (иногда называется тройником или трёхходовым краном) на систему отопления является смесителем для формирования стабильного потока воды с заданной температурой. Этот узел несложен, но он играет важную роль в работе различных систем с контурами циркуляции воды. Объясняется это необходимостью компенсировать неравномерность распределения тепла по объёму здания вообще и по контуру отопления в частности. Наиболее типичными представителями таких изделий являются обычные бытовые смесители.

Область применения трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны могут применяться в системах водоснабжения. В отличие от отопительных контуров, такие элементы служат не смесителями, а разделителями потоков.

Правда, есть одно замечание: любой трёхходовой клапан может работать в разных системах, всё зависит от схемы подключения и подбора параметров настройки. Но при всём множестве схем их роднит общее назначение — это защита пользователей от ожогов и, главное, разделение циркуляции потока на контуры.

В одном контуре поддерживается постоянный гидравлический режим, в другом — такой режим является переменным. Иначе говоря, к патрубкам в контуре переменного режима подсоединены потребители с количественными показателями регулирования параметров, тогда как контур постоянного режима обслуживает потребителей с качественной регулировкой.

Смеситель не может перекрывать постоянный контур, имея жёсткую настройку. Но если смеситель оснащён термоголовкой, то такое перекрытие становится возможным. Появляется инструмент контроля величины напора и расхода.

Кроме того, трёхходовые клапаны иногда могут быть лишены функции стабилизации температуры. Тогда эти узлы служат для простого перераспределения потоков жидкости в системе.

Принцип работы трёхходового клапана

Принцип работы трёхходового смесительного крана в отопительной системе заключается в смешении водяных потоков:

• горячего;
• холодного.

Из описания схемы работы трёхходового смесителя следует вывод: данный прибор должен работать под контролем системы управления, следящей за величиной нагрева воды.

Достоинства трехходового смесительного узла:

• лёгкость монтажа;
• высокая функциональность;
• долговечность эксплуатации;
• простота регулировки;
• практичность конструкции.

Недостатки трехходового смесительного узла:

• высокая стоимость;
• чувствительность к загрязнённости теплоносителя.

Конструкция трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны, принцип работы которых рассмотрен ранее, концептуально представляют собой соединение последовательно работающей пары двухходовых кранов. В отличие от них, он не перекрывает полностью поток воды, лишь позволяя регулировать его интенсивность для обеспечения требуемых температурных параметров.

По внутреннему устройству трёхходовые клапаны делятся на два основных типа:

• изделия с регулировкой «шток-седло»;
• изделия с регулировкой «шарик-гнездо».

Изделия первого типа относятся к смесительным клапанам, регулировка положения штока производится путём его перемещения вверх-вниз. Как правило, шток управляется электромеханическим приводом, что даёт возможность достигнуть высокой степени автоматизации регулировки системы.

Изделия второго типа применяются как разделительные клапаны, регулировка положения шарика производится путём его вращения. Такие конструкции относятся к классу запорной арматуры. Впрочем, в бытовых системах отопления при относительно небольшом расходе воды эти краны могут работать и смесителями, равно как и их разновидность — клапаны с секторным запором.

Привод штока бывает двух видов:

• электромеханический;
• гидравлический;
• пневматический
• ручной.

В свою очередь, электромеханические приводы делятся на группы:

• Термостатический. Часто в легкосъёмном варианте встречается в клапанах бытовых систем отопления.
• Термостатическая головка с выносным датчиком температуры, устанавливаемом в трубопровод. Как правило, такие головки устанавливаются по заказу клиентов на трёхходовые клапаны вместо штатных термостатических приводов. Кстати, эта схема широко применяется в контурах напольного нагрева.
• Электропривод под управлением контроллера с датчиками температуры. Будучи самым распространённым, этот тип привода трёхходовых клапанов является и самым точным.
• Сервопривод. Клапана с сервоприводом, по сути, являются упрощённой версией аналогичных конструкций с контроллерами. В отличие от них сервопривод напрямую без контроллера управляет трёхходовым клапаном. Чаще такая система применяется в конструкциях с шаровым или сегментным регулятором потока.

Ручной привод осуществляется посредством вращения пластмассового колпачка.

Несколько практических советов

1. Необходимо ознакомиться поподробнее со следующими характеристиками приобретаемого клапана: наличие возможности установки сервопривода; расход воды (пропускная способность) через сечения труб в системе; диаметры концов труб, к которым будет присоединяться клапан.
2. Трёхходовой клапан присоединяется к системе перед циркулярным насосом первого контура. При этом следует обратить внимание на стрелку на корпусе изделия: её направление должно совпадать с направлением циркуляции жидкости в контуре.
3. При проведении сварочных работ необходимо избегать попадания окалины в корпус клапана.
4. В процессе работы отопительно системы требуется периодическая проверка работоспособности трёхходового клапана, которую должны выполнять специалисты соответствующих организаций.
5. В месте стыка трубопровода и входного-выходного отверстия клапана температура не должна превышать 100 градусов по Цельсию.
6. Выбор типа привода является вопросом предпочтений и возможностей заказчика. Следует только помнить, что изделия с ручным приводом дешевле изделий с электромеханическим приводом, но они значительно уступают им по функциональности и точности регулировки, по уровню автоматизации процесса поддержания стабильной температуры. Проще говоря, говорить об уровне автоматизации у клапанов с ручным приводом вообще не приходится.
7. Приобретая трёхходовой клапан, клиент обратит внимание на фирму-изготовитель. Солидная компания не станет портить свой имидж и терять завоёванные на рынке позиции из-за выпуска партии бракованной продукции.
8. Материал клапана тоже может играть важную роль. Следует учитывать, что бронзовые и латунные корпуса клапанов долговечней стальных и чугунных, но и намного дороже. Чугунные корпуса являются самыми дешёвыми, но они отличаются массивностью.
9. В процессе использования системы отопления хорошей привычкой может стать знание инструкций по эксплуатации всех её элементов.
10. При использовании смесителя на фитинги Рехау клапана с термостатической системой требуют проверки. При минимальной температуре в один из патрубков делается заливка горячей воды. Через некоторое время происходит закрытие потока. В обратном трубопроводе на входе в котёл температура воды не должна отличаться от установленной температуры в термостате. Разумеется, это относится к уже смонтированной системе.
11. Перед клапаном рекомендуется установить фильтр механической очистки воды.

Сведения об изделиях основных фирм-производителей

Трёхходовые смесители, оснащённые электроприводом Еsbe

Применяются не только в отопительных, но и в холодильных системах. Серия 3MG изготавливается из особого латунного сплава, что позволяет использовать такие смесители в системах с высокими санитарно-гигиеническими требованиями. Латунные приборы VRG применяются в системах общего назначения. Изделие VRG131, например, можно приобрести за 65-70$. Серию F составляют компактные чугунные смесители.

В целом, смесители этой линейки давно зарекомендовали себя высоким уровнем качества, долговечностью и надёжностью.

Смесители производства Valtek

Компания Valtek появилась в результате тесного и успешного сотрудничества российских и итальянских разработчиков. Несмотря на молодость, компания в короткие сроки завоевала популярность высоким качеством продукции в сочетании с умеренной ценой. Ручной образец может стоить 40-50$. Изделия от Valtek имеют семилетнюю гарантию.

Смесители фирм Danfoss, Honewell и Heimeier

Изделия от Danfoss можно приобрести за 40-70 $. По популярности фирма приближается к компании Valtek. Что касается продукции от Honewell, то эта линейка также отличается долговечностью своих изделий. Управление смесителями этой фирмы отличается простотой и надёжностью. Смесители Honewell к тому же компактны.

Смесители Heimer с термостатической головкой стоит 35-40$. Немецкое качество этого товара покупателя не разочарует.

В системах отопления трёхходовой клапан незаменим в роли регулятора температуры. При правильном подборе модели и оптимальной схемы монтажа системы ожидаемый эффект непременно будет достигнут.

Дальнейшим развитием трёхходовых смесителей являются четырёхходовые, имеющие повышенную функциональность. Но описание этих изделий выходит за тематические рамки статьи.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

термостатический смесительный клапан, принцип работы распределительного вентиля в системе отопления, схема подключения с электроприводом на теплый пол, как работает, зачем нужен запорный клапан

Содержание:

Надежная система отопления в частном доме является залогом комфортного в нем пребывания и здоровья жильцов. Нередко одних только радиаторов недостаточно для обеспечения качественного обогрева. В таком случае потребители предпочитают укладывать нагревательные элементы под стяжку пола. В случае с водяным теплым полом необходим трехходовой клапан, который позволяет регулировать уровень нагрева радиаторов и труб под стяжкой. Далее в статье расскажем, как работает трехходовой клапан в системе отопления, из каких деталей он состоит и как его правильно установить.

Конструкция

По строению трехходовой клапан включает два двухходовых крана, совмещенные в едином корпусе. При этом они регулируют интенсивность потока теплоносителя, чтобы можно было влиять на температуру горячей воды в радиаторах и трубах теплого пола.

Термостатический смесительный клапан состоит из таких элементов:

• металлический корпус;
• стальной шарик или шток с запорной шайбой;
• крепежные муфты.

Если клапан оборудован штоком, его можно подключить к электромеханическому приводу. Тогда управление потоком и температурой теплоносителя можно будет автоматизировать. Ручные клапаны обычно оснащают металлическими шариками. Принцип действия таких устройств напоминает работу кухонного смесителя.

Стоит отметить, что распределительный трехходовой клапан, корпус которого изготовлен из латуни, предпочтительнее, чем чугунный, поскольку он легче и заметно долговечнее.

Разновидности распределительных клапанов

Хотя назначение у всех клапанов одно и то же – распределять уровень нагрева теплоносителя в трубах, все-таки они отличаются по методам управления.

Различают такие виды устройств:

• ручные;
• с электрическим приводом;
• с термоголовкой;
• пневматические;
• с гидравликой.

Для частного жилого дома предпочтительным будет трехходовой клапан для отопления с электроприводом. Изменения в характеристиках теплоносителя вносятся благодаря специальным датчикам, которые через контроллер передают команды на электрический привод.

Нужный эффект по распределению температуры происходит автоматически, вне зависимости от того, какое отопительное оборудование установлено в доме – твердотопливный, газовый или электрический котел.

Обратите внимание, что специалисты рекомендуют остановить свой выбор на запорном трехходовом клапане с автоматикой, поскольку им намного легче оперировать. Как вариант, если встроить регулируемый клапан в готовую систему отопления нет физической возможности, можно остановиться на устройствах с термоголовками.

Принцип работы в системе отопления – как работает устройство

Если говорить упрощенно, то принцип работы трехходового клапана состоит в перемешивании воды, нагретой до разной температуры. При этом достигается экономия топлива, а котел работает более эффективно и не подвергается излишним нагрузкам.

Пока вода циркулирует по трубам отопления, она постепенно остывает. Поэтому отвечая на вопрос, зачем нужен трехходовой клапан на отопление, скажем, что он позволяет разбавить холодную и горячую воду, чтобы она быстрее и легче нагревалась котлом повторно.

Кроме того, потоки горячей воды распределяются по системе, а чтобы не заниматься этим вручную, устанавливают электрический привод. Он в автоматическом режиме управляет потоками, контролируя степень нагрева теплоносителя. От того, насколько качественной будет данная деталь, зависит долговечность и эффективность работы отопительной системы. Читайте также: “Выбираем трехходовой клапан esbe для отопления и теплого пола – виды кранов эсбе, характеристики”.

Стоит отметить, что благодаря встроенному в отопительную систему трехходовому вентилю можно сэкономить порядка 50 % топлива.

Тонкости установки термостатического смесительного вентиля

Трехходовой смесительный клапан можно монтировать в системы отопления с одним или несколькими контурами, поместив его в смесительном узле. Примечательно, что схема подключения трехходового клапана на теплый пол не будет меняться в зависимости от числа контуров (прочитайте: “Как работает трехходовой смесительный клапан для теплого пола, виды, применение”). Единственное различие в том, что система будет оснащена дополнительными деталями.

Дополнительные контуры нужны как раз для того, чтобы подсоединить к отоплению трубы теплого водяного пола. Обратите внимание, что по схеме подключения теплого пола с трехходовым клапаном, он монтируется перед насосом, нагнетающим давление. Это обязательное условие для качественного функционирования отопительной системы.

При выполнении работ по врезке важно проконтролировать, чтобы клапан не засорился шлаками или брызгами расплавленного металла, оставленными сварочным аппаратом. Кроме того, клапан должен быть съемным, чтобы его можно было проверить и, в случае необходимости, заменить.

Если вы не обладаете соответствующими навыками, лучше доверить врезку распределительного клапана профессионалам.

Выбираем трехходовой клапан

Перед тем, как установить трехходовой клапан на теплый пол, его нужно правильно подобрать с учетом особенностей отопительной системы.

Факторы, влияющие на выбор данного приспособления, таковы:

• пропускная способность труб в отопительной системе;
• число контуров;
• материал внешнего корпуса клапана;
• строение и принцип управления прибором;
• сечение входного патрубка.

Что касается числа линий в отопительной системе дома, то в данном вопросе сложностей быть не должно. А вот все прочие факторы предполагают наличие у потребителя определенных технических знаний. Не имея представления об основных принципах термодинамики, сложно подобрать даже размер клапана. Поэтому чтобы не рисковать, рекомендуем проконсультироваться со специалистами, прежде чем приобретать какое-либо приспособление.

Поскольку трехходовой клапан, в сущности, является обычным краном с термостатической головкой, при наличии электропривода он может функционировать без вмешательства человека. При этом горячая вода циркулирует с такой интенсивностью, которая необходима для обеспечения необходимой температуры. Никакие дополнительные пульты управления для этого не нужны, а потребитель может не волноваться, что система отопления перегреется.

Переменный расход в гидравлических системах с трехходовыми регулирующими клапанами

Часто инженер заменяет существующий вторичный насос в системе комбинацией двухходовых и трехходовых регулирующих клапанов. Как мы можем воспользоваться преимуществами высокоэффективных интеллектуальных циркуляционных насосов ECM в этом приложении? Давайте сделаем шаг назад и посмотрим на работу трехходового клапана, а затем применим Ecocirc-XL к системе на этой неделе в «Минуты утра понедельника» Р. Л. Деппмана.

Работа трехходового клапана и ограничения

Трехходовые регулирующие клапаны могут быть переключающими или смешивающими, в зависимости от того, как они подключены и управляются.На приведенном ниже рисунке показана система трехходового переключающего клапана. Когда температура от оконечного устройства или змеевика удовлетворяется, скорость потока в змеевике уменьшается, и поток направляется в байпас. Когда змеевик полностью заполнен, результирующая температура возврата в сеть равна температуре подачи. При запросе на полный обогрев или охлаждение температура возврата в систему равна расчетной температуре на выходе из змеевика. Между полной и нулевой нагрузкой температура обратной воды изменяется в зависимости от расхода, необходимого в змеевике.

Ниже приводится простой пример. Предположим, что расчетная скорость потока в нагревательной спирали составляет 20 галлонов в минуту при подаче 180 ° F и обратной 140 ° F. Когда температура в помещении удовлетворяется, трехходовой регулирующий клапан обходит поток, и температура обратной воды обратно в обратную магистраль повышается до 180 ° F. Температура возвратной воды составляет 160 ° F, когда половина потока проходит через змеевик, а половина – в байпас. Использование трехходовых клапанов обычно означает, что скорость потока постоянна, а температура возврата меняется.

Когда владелец этой системы обращается к своему консультанту за идеями по энергосбережению, эта система с постоянным потоком кричит: «Выбери меня, Монти!» (Если вы не знаете, что это, спросите кого-нибудь с седыми волосами). Предполагая, что котел может справиться с пониженным потоком или без него, кажется, все, что нам нужно сделать, это закрыть перепускной клапан. Здесь мы можем столкнуться с ограничением трехходового клапана.

Трехходовые клапаны имеют ограничение на максимальное давление, при котором они могут закрыться, в зависимости от конструкции и типа режима управления (воздушный, электрический, автономный).Они были разработаны для обхода или смешивания потоков, а не для плотного закрытия. В результате клапан будет протекать, когда он попытается полностью закрыть, обеспечивая нежелательный поток и теплопередачу. Гидравлические системы могут обеспечивать передачу большого количества тепла при более низких расходах. Если трехходовой клапан протекает, когда органы управления сообщают клапану о закрытии, может быть неудобная температура в помещении. Это могло произойти, если байпасный балансировочный клапан закрыт.

Применение циркуляционного насоса Smart ECM B&G Ecocirc

^® -XL в трехходовых клапанных системах

В первично-вторичной системе расход источника отделен от конечного расхода общей трубой.Если система не является первично-вторичной, инженер должен выяснить, не вызовет ли пониженный расход проблемы с котлом или охладителем. Ниже показана система, настроенная на постоянный расход. Было бы неразумно снижать скорость потока в этой системе без понимания влияния минимальной скорости потока через источник тепла или холода.

В качестве примечания, этот слайд вырезан с веб-сайта B&G E-Learning, где вы можете посещать онлайн-классы с викторинами за кредиты.

Когда температура повышается, мы знаем, что поток где-то обходится, и поэтому нам не нужен такой большой поток.В этом случае инженер может снизить скорость насоса в зависимости от температуры возврата. Это можно сделать с помощью привода и датчика температуры. В небольших системах также будет хорошо работать интеллектуальный циркуляционный насос ECM.

Здесь важно одно предупреждение. Почему в большинстве систем вместо температуры используется перепад давления? Температура представляет собой смесь температур обратки от всех змеевиков. ЭТО РАБОТАЕТ ТОЛЬКО В СЛУЧАЕ НЕБОЛЬШОГО РАЗНООБРАЗИЯ МЕЖДУ ТЕРМИНАЛЬНЫМИ БЛОКАМИ! Если один змеевик требует большого расхода, а другие нет, смешанная температура обратного потока снизит скорость насоса.У этой пониженной скорости может не хватить напора для обеспечения полного потока катушки, которая в нем нуждается. Я расскажу об этом позже, в «Минуту утра понедельника» Р.Л. Деппмана.

Я предлагаю B&G Ecocirc-XL в этом приложении, потому что технология ECM подходит для меньших систем с меньшими потерями напора, и эти системы, как правило, менее разнообразны. Ecocirc имеет все схемы, необходимые для быстрого добавления переменной скорости. Датчик температуры поставляется в комплекте с насосом и подключается непосредственно к нему.Никакой внешней системы управления зданием не требуется. Если насос расположен на обратной линии, вам даже не понадобится внешний датчик, поскольку в насос встроен внутренний датчик.

Температура обратки изменится еще больше, если в системе будет выполнен сброс котла. Ecocirc-XL имеет внутренний датчик температуры. После установки внешнего датчика режим работы насоса можно изменить на дифференциальную температуру. Больше ничего не нужно. Настройка немного изменится.

Что произойдет, если используется комбинация трехходового и двухходового клапанов? В этом случае система будет иметь переменный поток и переменную температуру обратного потока.Bell & Gossett позаботится о вас. Используя режим перепада давления в сочетании с режимом перепада температуры (ΔP-ΔT), инженер получает насос, который будет следовать за линией управления напором насоса вместе с реакцией на изменения температуры. Как показано ниже, дополнительное оборудование не требуется.

Электрические схемы и последовательность управления для интеллектуальных циркуляционных насосов ECM с трехходовыми клапанами

Электрическая схема такая же, как и в других приложениях.

Последовательность операций

Первичный насос нагрева / охлаждения ( вставьте тег ) должен быть активирован вызовом нагрева / охлаждения ( активирует контакты пуска-останова 11-12 через удаленное реле ).Скорость насоса должна изменяться в зависимости от внешнего RTD, подключенного к клеммам 13-14. RTD должен быть поставлен поставщиком насоса. Насос должен изменять скорость в зависимости от изменения температуры возвратной воды. В системах отопления без сброса насос должен снижать скорость при превышении расчетной температуры обратного потока и увеличивать скорость при снижении температуры. В системах отопления со сбросом температуры насос должен снижать скорость при повышении перепада температур выше расчетного и увеличивать скорость при уменьшении перепада температур.В системах с охлажденной водой насос должен увеличивать скорость при превышении расчетной температуры возврата и снижать скорость при понижении температуры. Индикация неисправности будет отображаться на насосе и может включить аналоговый вход индикатора неисправности BMS через клеммы 4-5, если это указано в документации.

На следующей неделе в журнале R. L. Deppmann Monday Morning Minutes будет рассмотрено использование интеллектуальных насосов ECM в более крупных системах рециркуляции воды для бытовых нужд.

** Всегда читайте полное руководство по установке и эксплуатации перед началом любых работ.

Заявление об ограничении ответственности: R. L. Deppmann и его аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации. Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.

% PDF-1.4 % 605 0 объект > эндобдж xref 605 86 0000000016 00000 н. 0000002664 00000 н. 0000002904 00000 н. 0000002931 00000 н. 0000002978 00000 н. 0000003013 00000 н. 0000003231 00000 н. 0000003310 00000 н. 0000003387 00000 н. 0000003466 00000 н. 0000003544 00000 н. 0000003622 00000 н. 0000003700 00000 н. 0000003778 00000 н. 0000003855 00000 н. 0000004075 00000 н. 0000004676 00000 н. 0000004810 00000 н. 0000004858 00000 н. 0000005081 00000 н. 0000005387 00000 н. 0000005465 00000 н. 0000006344 00000 п. 0000006795 00000 н. 0000007024 00000 н. 0000007878 00000 н. 0000008733 00000 н. 0000009619 00000 н. 0000010474 00000 п. 0000011369 00000 п. | Zqn] mL’D (vxAH; Wb + ~.s8z-UC : `ݱ e TPi8

3-ходовые регулирующие клапаны или клапаны, не зависящие от давления?

Трехходовой регулирующий клапан перекрывает поток воды в одной трубе и открывает поток воды в другой трубе. В модулирующем или 3-точечном плавающем приложении клапан также может смешивать воду из двух разных труб в одну трубу или отводить воду из одной трубы в две разные трубы. Подключенный к системе автоматизации здания и термостатам, расположенным в каждой зоне, трехходовой клапан направляет воду для отопления или охлаждения через змеевик, если требуется нагрев или охлаждение.Если зона не нуждается в обогреве или охлаждении, поток через байпасную линию направляется в обратный трубопровод. Это означает, что расход останется прежним, если вы используете в системе 3-ходовые клапаны. Для сравнения, двухходовой клапан может остановить поток воды к змеевику, когда нет необходимости в нагреве или охлаждении. Это означает, что расход будет изменяться, если вы используете в системе 2-ходовые клапаны.

Исторически трехходовые клапаны использовались в насосных системах с постоянным расходом для поддержания постоянного расхода, независимо от того, требовалось ли нагревание / охлаждение.В большинстве систем сегодня используются двухходовые клапаны для систем с регулируемой скоростью, поскольку расход может колебаться при открытии и закрытии клапанов. Когда 2-ходовой клапан закрывается, перепад давления увеличивается, и насос замедляется (меньше расход), что позволяет экономить энергию.

Большинство экспертов согласны с тем, что насосные системы с переменным расходом предпочтительнее, потому что они могут сэкономить владельцам зданий значительную экономию энергии на насосах. Некоторые переключили свою систему постоянной скорости на регулируемую, но они не улавливают экономию энергии, потому что они оставляют свои 3-ходовые клапаны или устанавливают 2-ходовые клапаны и имеют проблемы с переполнением и недостаточным сливом.С 3-ходовыми клапанами система переменной скорости никогда не экономит энергии, потому что 3-ходовые клапаны поддерживают постоянный поток независимо от изменений нагрузки, а насос никогда не может снизить скорость. При установке простых 2-ходовых клапанов могут возникнуть условия перелива и недостаточного расхода во время запуска, а также при увеличении размеров клапанов, что также приводит к потере энергии насоса. Обе эти проблемы могут быть решены путем установки регулирующих клапанов, не зависящих от давления (PIC-V). PIC-V постоянно поддерживает правильный поток через каждый контур или змеевик, даже если давление в системе изменяется.Контур имеет точный расход, необходимый при запуске, при расчетной нагрузке и при пониженной нагрузке. Расход изменяется только тогда, когда требуется изменение системы управления.

Ни один другой регулирующий клапан не может обеспечить точный расход независимо от изменений давления. А если вы модернизируете свои 3-ходовые клапаны, выберите более низкий расход для змеевика, чтобы обеспечить более высокий ΔT через змеевик. Этот уменьшенный поток означает, что насос может снизить скорость и сэкономить энергию.

Существуют проблемы, когда все 2-ходовые клапаны закрыты в системе с регулируемой скоростью:

1. Насос может перегреться, если он продолжает работать при закрытых клапанах даже на минимальной скорости.
2. Температура кондиционированной воды в коллекторах и удаленных стояках со временем станет температурой окружающей среды. Это означает, что когда в помещении в конечном итоге потребуется обогрев / охлаждение, возникнет задержка, поскольку свеже нагретая или охлажденная вода циркулирует по системе. Это может вызвать дискомфорт у пользователя и вызвать жалобы.

Поэтому при переходе с 3-ходовой системы на 2-ходовую систему рекомендуется оставлять наиболее удаленный 3-ходовой клапан на каждом стояке, чтобы охлаждающая / нагревающая вода могла рециркулировать, даже если все другие клапаны закрыты. .

Еще одна проблема, связанная с использованием 3-ходовых клапанов в любом типе применения, заключается в том, что они способствуют развитию синдрома низкого ΔT. Трехходовые клапаны перепускают кондиционированную нагретую / охлажденную воду в обратную линию. Температуры смешиваются, и ΔT на охладителе или бойлере снижается, поскольку подаваемая вода смешивается с возвратной.

Как работает в вашей системе регулирующий клапан, не зависящий от давления? PIC-V сочетает в себе диафрагму регулирования перепада давления с 2-ходовым регулирующим клапаном для обеспечения определенного расхода независимо от колебаний давления в системе.Клапан выполняет функцию балансировочного клапана и регулирующего клапана в одном блоке. Привод регулирует PIC-V до требуемого фиксированного расхода в зависимости от нагрузки или требований зоны, независимо от давления.

Когда зона удовлетворена, привод прекращает вращение, и теперь клапан настроен на оптимальный поток. Если давление в системе изменяется, внутренняя диафрагма регулирования давления компенсирует изменение давления и поддерживает постоянный расход без переключения привода. Поток не изменяется до тех пор, пока система управления не скажет приводу изменить положение клапана в зависимости от изменений нагрузки.Этот стабильный поток означает меньшую работу привода и, следовательно, увеличивает срок его службы.

Узнайте больше о трехходовых клапанах HVAC

В отрасли HVAC используются два типа трехходовых клапанов: смесительные клапаны и отводные клапаны. Во избежание недоразумений, связанных с терминологией, мы будем рассматривать смесительные клапаны с двумя входами и одним выходом, а отводные клапаны – с одним входом и двумя выходами.

Рисунок 1.

Многие назовут все трехходовые клапаны смесительными клапанами.Трехходовые клапаны также могут называться байпасными клапанами, клапанами постоянного расхода и многими другими терминами.

Примечание. Неправильное использование одного для другого вызовет вибрацию, гидравлический удар, вибрацию и повреждение системы.

Смесительные клапаны чаще используются в области HVAC. Смесительные клапаны являются хорошими регулирующими клапанами, хотя их можно использовать как двухпозиционные клапаны, перенаправляя полный поток от одного или другого входа к общему выходу.

Клапаны переключающие обычно используются как двухпозиционные. Поток полностью отклоняется в ту или иную сторону. Вообще говоря, отводные клапаны не являются хорошими регулирующими клапанами, хотя некоторые производители клапанов вставляют определенные заглушки в трехходовые отводные клапаны, чтобы их можно было использовать для регулирования. Производители клапанов обычно указывают в своих каталогах, предназначен ли клапан для смешивания или отвода.

После того, как будет принято решение о том, с каким трехходовым клапаном вы имеете дело, смешивающим или переключающим, регулирующим или двухпозиционным, выбор должен осуществляться так же, как двухходовые клапаны.Найдите коэффициент CV. Как и раньше, вам нужно знать полный расход и DP.

Трехходовые клапаны используются во многих приложениях с замкнутой системой. Примеры включают:

1. Изменение температуры подачи

2. Изменение объема потока

3. Первичные / вторичные насосные системы

4. Двух- или четырехтрубные распределительные системы

Не существует «практических» способов определения расхода или доступного давления для трехходового клапана. Для определения расхода трехходового клапана необходимо знать все характеристики.

Рисунок 2.

На рис. 2 показан трехходовой клапан, изменяющий температуру потока. Обратите внимание, что количество воды в системе (показанной здесь змеевиком) не меняется. В этом случае желателен низкий DP. Используйте 20% доступного давления. В этом примере доступно 20 фунтов на квадратный дюйм. 4 фунта на квадратный дюйм будет DP, чтобы использовать, чтобы найти CV.

Рисунок 3.

На рисунке 3 мы меняем количество потока через змеевик. В этом случае желателен высокий перепад давления на клапане.Используйте 50% доступного давления, минимум 5 фунтов на квадратный дюйм, если возможно. В этом примере доступно 18 фунтов на квадратный дюйм, поэтому давление 9 фунтов на квадратный дюйм – это DP, который нужно использовать для определения CV. Если доступное давление упало ниже 10 фунтов на квадратный дюйм, скажем 8 фунтов на квадратный дюйм, используйте 5 фунтов на квадратный дюйм в качестве DP.

Как и в случае с двухходовыми клапанами, если выбранный трехходовой клапан меньше диаметра линии, не забывайте о коэффициенте FP. Измените размер клапана, применяя коэффициент FP, чтобы найти новое CV.

Для трехходовых клапанов, используемых в системах «охлажденная вода-горячая вода», с переключением «лето-зима», двухпозиционным смешиванием или отводом, используйте клапан размера линии.Это приложение с низким DP. Желателен полный сток.

Для определения статического давления, на которое должен быть рассчитан клапан, используется следующая формула:

Номинальное статическое давление (фунт / кв. Дюйм) = [(HFP + HT) + (HP – HF)] / 2,31

Где HFP = Давление заполнения в нижней точке системы в футах водяного столба.

HT = Расстояние клапана над нижней точкой системы.

л.с. = общий напор насоса в футах водяного столба.

And HF = Потери на трение в трубопроводе между клапаном и насосом в футах водяного столба.

К сожалению, может быть известна не вся информация для расчета номинального статического давления напора (SHPR). Для определения приближения SHPR можно использовать метод. Возьмите давление наполнения и добавьте давление напора самого большого насоса в системе. Убедитесь, что номинальное статическое давление корпуса клапана равно этой сумме или превышает ее. Вам нужны эти две части информации.

Номинальное давление закрытия для трехходовых клапанов в замкнутом контуре должно равняться или превышать общий перепад давления, который может возникнуть через любой порт, когда этот порт закрыт.

Рисунок 4.

На рисунке 4 максимальное давление, при котором клапан должен будет закрыться, будет равно сумме перепадов давления в змеевике, насосных участках змеевика и клапане с полным потоком от B к AB. Это потому, что, когда нет потока через байпас, от X до A, давления в X и A одинаковы. Максимальный перепад давления, при котором клапан должен закрыться, равен только перепаду давления от X к тому контуру (A или B), который имеет наибольшее сопротивление максимальному потоку плюс падение давления через клапан.

Рисунок 5.

На рисунке 5 ситуация такая же. Клапан должен закрываться при наибольшем падении давления от X до AB. К сожалению, в реальном мире определения размеров клапана, необходимость DP для проверки давления закрытия трехходового клапана почти никогда не известна. Обычно, можно даже сказать, к счастью, клапан, выбранный по расходу и перепаду давления, будет иметь достаточно высокие параметры закрытия, чтобы работать.

Трехходовые клапаны, используемые в градирнях, представляют особые проблемы.Мы уже имеем дело не с замкнутыми циклами, а с открытыми. Системы с разомкнутым контуром – это системы, открытые для атмосферы в некоторой части системы.

Когда конденсатор находится на том же уровне или выше градирни, рекомендуется использовать трехходовой переключающий клапан в байпасной секции. Не рекомендуется использовать трехходовой смесительный клапан в точке A, поскольку он будет находиться на стороне всасывания насоса и создавать условия вакуума, а не поддерживать атмосферное давление. См. Рисунок 6.

Рисунок 6.

Когда конденсатор находится ниже уровня градирни, рекомендуется байпас с использованием двухходового клапана.

DP от A до B при полном потоке должен равняться напору C-D. См. Рисунок 7.

Рисунок 7.

Трехходовые регулирующие клапаны – Hydronics

Трехходовые клапаны обеспечивают переменный поток через змеевик, поддерживая в некоторой степени постоянный поток в системе.

Смесительные и переключающие трехходовые клапаны показаны на рисунках 1 .В смесительном клапане два входящих потока объединяются в один выходящий поток. В отводном клапане происходит обратное. Выходной порт смесительного клапана и входной порт на отводном клапане называются общим портом, обычно обозначаемым C (для общего) или иногда AB.

Рис. 1. Конфигурации смесительного (слева) и переключающего (справа) клапана

На рис. 2 , рис. 2 нижний порт смесительного клапана показан нормально открытым для общего порта COM.(открыт для общего, когда стебель поднят).

Рис. 2. Трехходовой смесительный клапан

Этот порт обычно обозначается NO (нормально открытый), хотя иногда он обозначается буквой B (нижний порт). Другой порт обычно закрыт по отношению к общему и обычно обозначается NC (нормально закрытый), хотя иногда он обозначается A или U (верхний порт). Общая розетка обычно обозначается COM или OUT. Отводной клапан обозначен аналогичным образом.

На рис. 3 общий порт отводного клапана показан в том же месте, что и на смесительном клапане, сбоку.

Рисунок 3. Трехходовой переключающий клапан

У некоторых производителей клапан может быть спроектирован так, что общий порт является нижним портом, а вода выходит слева и справа. Обратите внимание, что, как и в случае двухходовых клапанов, заглушки для смесительного и отводного клапанов расположены так, чтобы избежать гидроудара (т. Е. Поток проходит под седлом клапана). Следовательно, важно, чтобы клапан был правильно подключен к трубопроводу и помечен в соответствии с направлением потока, и смесительный клапан не должен использоваться для отвода, или наоборот.

Смесительные клапаны дешевле переключающих клапанов и поэтому встречаются чаще. В большинстве случаев, когда требуются трехходовые клапаны, они расположены в смесительной конфигурации, но иногда требуется отводной клапан.

Более частое использование смесительных клапанов над отводными клапанами, по-видимому, является причиной того, что двухходовые клапаны традиционно размещаются на обратной стороне змеевика (где должен идти смесительный клапан), а не на стороне подачи (где может быть отводной клапан). ).С функциональной точки зрения не имеет значения, с какой стороны змеевика расположен двухходовой клапан. Двухходовые клапаны, расположенные на обратной стороне трубопровода змеевика, будут поддерживать давление нагнетания насоса на гидравлических змеевиках, чтобы обеспечить принудительный выпуск воздуха из возвратного коллектора змеевика. Кроме того, жидкость, проходящая через клапан на обратной стороне, сдерживается за счет потери / увеличения тепла через змеевик.

На рисунке 4 показаны схемы двух типичных трехходовых смесительных клапанов.

Рис. 4. Типовое устройство трехходового смесительного клапана

Обратите внимание на маркировку портов клапана; Важно, чтобы схемы управления были помечены таким образом, чтобы гарантировать, что клапан подключен к трубопроводу в желаемой конфигурации, чтобы он не смог попасть в нужное положение и должным образом реагировал на управляющее воздействие контроллера. Общий порт ориентирован таким образом, чтобы поток всегда возвращался к распределению возврата. В примере вверху Рис. 4 клапан обычно закрыт для прохождения потока через змеевик.Если требуется нормально открытое расположение, метки портов на схеме можно просто поменять местами (метка NO будет показана на возврате клапана). Однако, поскольку обычно открытый порт на реальном трехходовом смесительном клапане находится внизу, простое изменение обозначения схемы приводит к ошибкам в полевых условиях. Лучше переупорядочить схему, как показано в нижней части Рис. 4 , так, чтобы порт NO был показан в правильном положении.

Обратите внимание на балансировочный клапан, показанный на байпасной линии змеевика на Рис. 4 .Хотя обычно он не является частью системы управления (и, как таковой, он обычно не показан на схемах управления), этот клапан, тем не менее, необходим для правильной работы водораспределительной системы, если только падение давления в змеевике не очень низкое. Клапан должен быть сбалансирован, чтобы соответствовать падению давления в змеевике, чтобы, когда клапан находится в положении байпаса, падение давления было аналогично пути через змеевик. Без клапана происходит короткое замыкание жидкости, и перепад давления между подачей и возвратом в системе падает, что может привести к нехватке других змеевиков в системе, которые требуют более высокого перепада давления.

Заглушки в трехходовых клапанах доступны в том же стиле, что и двухходовые клапаны, обычно линейные и равнопроцентные. Однако не все производители выпускают оба стиля во всех размерах, поэтому у дизайнера не всегда есть гибкость в выборе в рамках одной линии производителя. В некоторых редких случаях клапаны изготавливаются с двумя разными типами заглушек, что позволяет клапану вести себя линейно для одного порта и равнопроцентно для другого. Отводные клапаны, по-видимому, доступны в основном с равнопроцентными заглушками.Выбор стиля штекера обсуждается в следующем разделе.

Хотя трехходовые клапаны чаще всего используются там, где требуется постоянный поток жидкости, в действительности они не приведут к постоянному потоку независимо от того, какой тип заглушки выбран. Как отмечалось выше, балансировочный клапан можно использовать для обеспечения того, чтобы поток был одинаковым, когда поток проходит 100% через змеевик или байпас. Однако, когда клапан находится между этими двумя крайними значениями, поток всегда будет увеличиваться с линейной пробкой и, в меньшей степени, с равнопроцентной пробкой.Причина этого станет очевидной, если мы рассмотрим размер и выбор клапанов в следующем разделе.

Перед выбором и определением размеров необходимо рассмотреть еще одну характеристику поведения регулирующих клапанов. Регулирующие регулирующие клапаны обладают неотъемлемой рабочей характеристикой, называемой «коэффициентом диапазона». Коэффициент диапазона регулирующего клапана – это отношение максимального расхода к минимальному регулируемому расходу. Эта характеристика измеряется в лабораторных условиях только с постоянным дифференциалом, применяемым к клапану.Коэффициент диапазона 10: 1 указывает на то, что только клапан может регулировать расход до 10%.

Установленная способность того же клапана управлять малым расходом – это «коэффициент уменьшения». В реальной системе давление на клапане не остается постоянным. Обычно, когда клапан закрывается, перепад давления на клапане увеличивается. Отношение перепада перепада давления, когда клапан полностью открыт, к тому, когда он почти закрыт, называется его «авторитетом». Если бы давление осталось прежним, авторитет был бы P / P = 1.Однако, если давление увеличится в четыре раза, авторитет будет = 0,25. Коэффициент поворота клапана рассчитывается путем умножения коэффициента способности собственного диапазона на квадратный корень из авторитета клапана. Следовательно, клапан, который имеет приличный диапазон (допустим, 20: 1), но плохой авторитет (скажем, 0,2), не будет иметь хорошей способности управлять вплоть до малых расходов (диапазон диапазона 20 • √0,2 = 9: 1) и может быть только в состоянии обеспечить «двухпозиционный» контроль над значительной частью своего диапазона расхода.

Многие регулирующие клапаны HVAC шарового типа не имеют коэффициентов диапазона высокого диапазона; крупный производитель перечисляет значения от 6.От 5: 1 до 25: 1 для их диапазона шаровых клапанов от ½ дюйма до 6 дюймов. Однако наиболее характерные шаровые регулирующие клапаны имеют очень высокий коэффициент диапазона (обычно> 150: 1).

Как работает трехходовой клапан

Дома

Как работает трехходовой клапан

Моторный блок с жесткой резиной (?) Шарик на рычаге.

Шар входит в корпус клапана

Поворачивая рычаг на очень небольшой угол (10 градусов?), Шар может закрыть любое из двух выпускных отверстий.Если шар находится в среднем положении, вода может течь через оба выпускных отверстия.

При отключенном питании от пружина втягивает шар в положение, при котором порт для бака с горячей водой открыт, а порт для радиаторов центрального отопления закрыт.

При правильном электроснабжении (будет описано ниже) синхронный / асинхронный двигатель вращает рычаг в другое крайнее положение, что означает, что вода теперь подается в радиаторы, а не в бак с горячей водой.

(Двигатель очень слабый, как у часового двигателя, но у него достаточно понижающей передачи, чтобы обеспечить крутящий момент, достаточный для преодоления пружины и удержания шарика в нужном положении.)

В этот момент двигатель глохнет (перестает вращаться, потому что шар прижат к отверстию).

Двигатель, как уже упоминалось, очень слабый, поэтому потребляет очень мало энергии, всего несколько ватт. Однако, если он остановлен, он будет рассеивать больше энергии, и, учитывая, что клапан уже имеет температуру около 70 градусов C, он станет еще горячее.Это может способствовать короткой жизни. Более того, как будет описано ниже, часто бывает так, что из-за конструкции клапана эта мощность будет продолжать подаваться на двигатель, даже когда сам котел выключен (например, ночью).

Гениальная часть дизайна – это то, как он достигает своего среднего положения. При правильном электроснабжении двигатель перемещается в центральное положение и запускает два переключателя micro- один за другим. Это устанавливает положение, в котором через внутреннюю схему клапана на двигатель подается постоянный ток, а не переменный ток.Это заблокирует двигатель в желаемом положении!

Шар может поворачиваться, что он и делает при движении воды, что снижает износ и снижает эффективность уплотнения.

Шар также имеет обтекаемую форму, увеличивая эффективность потока. Кроме точной посадки, не соответствующей стандарту , он может вмещать биты или углубления, а также другие предметы, которые, вероятно, будут находиться в воде без сбоев.

Подробнее. Термостаты не включены для упрощения схем

В первом случае на систему не подавалось питание.Пружина вернула клапан в положение B, которое соответствует тому, что клапан открыт для подачи горячей воды в бак для горячей воды и закрыт для радиаторов отопления. Таймер не запрашивает горячую воду или горячие радиаторы.

При подаче питания при неизменном положении переключателей ничего не происходит. Котел не включается и мотор клапана не работает.

Теперь, если таймер требует горячих радиаторов, двигатель клапана начинает работать, переводя клапан в положение A.Однако вначале котел не включен, и переключатели Sw1 и Sw2 не изменились.

В какой-то момент Sw1 меняется, но Sw2 еще не изменился. Sw1 по-прежнему подает питание на двигатель клапана, но котел по-прежнему не работает.

Двигатель продолжает перемещать клапан в положение A. В какой-то момент Sw2 переключается. Теперь питание подается на ЛР и заводится котел и насос.

Электродвигатель клапана продолжает работать до тех пор, пока не достигнет положения A, при этом подача воды к радиаторам и путь к резервуару с горячей водой закрыты.В этот момент мотор глохнет. Он все еще получает питание, но не может повернуться.

Даже если таймер требует прекращения подачи питания на радиаторы, хотя котел отключается (LR больше не получает 230 Вольт), двигатель клапана продолжает работать и нагревается без причины!

Если теперь таймер требует горячей воды для резервуара с горячей водой, питание двигателя отключается, и пружина возвращает клапан в положение B.

Видно, что по окончании «отопительного дня» кратковременная подача горячей воды отключит мотор клапана и, возможно, продлит срок его службы.Это произойдет только в том случае, если температура воды в накопителе горячей воды будет ниже температуры вызова. Однако другой способ добиться этого – установить релейный контакт, который будет приводиться в действие таймером для кратковременного прерывания подачи питания к стату танка.

Это умная штука! Если требуются и горячая вода, и горячие радиаторы, здесь в игру вступают Sw1 и Sw2.

Предположим, звонок поступает, когда клапан находится в положении B.Электродвигатель перемещает клапан до тех пор, пока примерно в середине его хода Sw1 не изменится. Внезапно на двигатель подается питание через Sw2 и диод, то есть постоянным током. Это заблокирует двигатель в среднем положении.

Если сигнал поступает, когда клапан находится в положении A, на двигатель не будет подаваться питание, и клапан будет заводить пружину до тех пор, пока Sw2 не изменится, и снова двигатель получит постоянный ток и заблокируется.

В любом случае, если двигатель выйдет за пределы допустимого диапазона, он просто вернется в среднее положение.

Резистор 270K подает переменный ток на двигатель после того, как на него подается постоянный ток, чтобы размагнитить любую часть, которая имела тенденцию к постоянному намагничиванию (что нарушило бы работу двигателя).

2-ходовые или 3-ходовые клапаны: какой тип подходит вам?

Клапаны играют решающую роль практически во всех промышленных процессах. Эти устройства регулируют, перенаправляют или контролируют поток жидкостей или газов, открывая, закрывая или частично перекрывая проходы для потока.Существует множество типов клапанов, каждый из которых отличается по-разному, включая принцип действия, конфигурацию, источник питания и применение.

Загрузите нашу электронную книгу по трехходовым регулирующим клапанам >>

Основными компонентами регулирующих клапанов Baelz являются привод, плунжер и шпиндель, а также корпус клапана. Привод, который может быть пневматическим или электрическим, управляет плунжером клапана, перемещая его вверх или вниз с различными ходами.

2-ходовые и 3-ходовые клапаны обычно используются в промышленности.Эти клапаны определяются количеством используемых портов. Двухходовые клапаны, как следует из их названия, состоят из двух портов: входного порта «A» и выходного порта «AB». С другой стороны, трехходовые клапаны состоят из трех портов: «A», «B» и «AB».

Поскольку эти клапаны поддерживают разные скорости потока, диапазоны температур и давления, важно понимать их различия, прежде чем определять, какой тип клапана подходит для вашего применения.

Работа 2-ходового клапана

Когда жидкость входит во впускное отверстие (порт A) двухходового клапана, относительное положение заглушки определяет количество жидкости, которое может покинуть выпускное отверстие (порт AB).Когда плунжер и шпиндель расположены полностью вверх, клапан полностью закрыт от портов A до AB. И наоборот, когда плунжер и шпиндель полностью опущены, клапан открыт от A до AB. Порт B полностью закрыт заглушкой на всех 2-ходовых клапанах Baelz. Положения заглушки Percise будут контролировать скорость потока через клапан.

2-ходовые клапаны

обычно используются в основных двухпозиционных устройствах , где их часто называют запорными клапанами. Эти клапаны являются важным компонентом многих систем безопасности технологического процесса, поскольку они могут немедленно остановить поток жидкости в определенное место в случае аварийной ситуации.

2-ходовые клапаны

также могут использоваться в системах с переменным расходом , которые испытывают изменения давления, температуры и расхода. Например, эти клапаны могут регулировать рабочие температуры с помощью датчиков для настройки конкретных параметров жидкости для поддержания желаемых температур и расхода.

Для некоторых систем с охлажденной или горячей водой двухходовые клапаны также являются идеальным решением. Положение плунжера и шпинделя клапана можно отрегулировать, чтобы гарантировать, что рассматриваемая система работает в оптимальном диапазоне эффективности (обычно, когда клапан открыт на 30-80%).Работа в этом диапазоне предотвращает повреждение оборудования, а также продлевает срок службы клапана.

При правильном использовании 2-ходовые клапаны могут повысить эффективность процесса и снизить эксплуатационные расходы, предоставляя операторам возможность запускать системы отопления и охлаждения с переменным расходом. Двухходовые клапаны используются практически во всех отраслях промышленности, где требуется регулирование технологических жидкостей. Сюда входят автомобильная, деревообрабатывающая, химическая, пищевая, энергетическая, морская, водоочистная и канализационная отрасли.

>> Сделайте запрос сегодня!

Работа 3-ходового клапана

3-ходовые клапаны содержат те же компоненты, что и 2-ходовые клапаны. Что отличает его от 2-ходового клапана, так это использование дополнительного порта. Подобно 2-ходовым клапанам, 3-ходовые клапаны также могут управляться пневматическими или электрическими приводами.

Эти клапаны могут использоваться либо для направления потока жидкости, либо для смешивания жидкостей из двух входов, подаваемых через один выход.При использовании в качестве смесительных клапанов жидкости из впускных каналов A и B смешиваются внутри корпуса клапана и затем выходят через порт AB.

Mixing позволяет комбинировать комбинации жидкостей с различными температурами и давлениями, отправляя их через выпускное отверстие с определенными желаемыми свойствами.

При использовании в качестве отводных клапанов порт AB функционирует как вход, а порты A и B – как выходы. Когда плунжер и шпиндель на 100% находятся в верхнем положении, порт A блокируется, позволяя потоку течь только из AB в B.Когда плунжер и шпиндель на 100% находятся в нижнем положении, поток через порт B блокируется, и поток разрешен только от AB к A.

3-ходовые клапаны

более экономичны для отвода и смешивания, чем использование нескольких 2-ходовых клапанов.