Трехходовой клапан — это тип трубопроводной арматуры, предназначенный для смешивания или разделения потоков рабочей среды. Благодаря наличию привода, работающего независимо от человека, управление потоками происходит автоматически и контролируется с максимальной точностью в кротчайшее время. Одна из особенностей трехходовых клапанов с электроприводом — это подбор устройств отдельно друг от друга. Клапан и привод — это 2 разных прибора, работающих совместно. Подбираются исходя из параметров рабочей среды и процессов в системе.
Принцип работы
Устройство представляет собой простую конструкцию, состоящую из следующих элементов:
- Корпус с тремя патрубками;
- Внутри устройства находится запорно-ругулирующий орган, отвечающий за управление рабочей средой и смешивание/разделение потоков в нужных пропорциях.
- Шток;
- Уплотнительные элементы для обеспечения герметичности.
Для изготовления корпусов используют следующие материалы:
Для бытовых приборов и отопительных систем — латунь, в качестве соединения выбирают резьбу. Реже встречаются чугунная арматура с фланцевым соединением. Их используют на крупных промышленных магистралях.
Применение
Трехходовые клапаны с электроприводом устанавливаются повсеместно и позволяют автоматически регулировать поступление тепловой энергии в отопительную систему. За счет автоматизации процесса и максимально быстрой регулировке можно сэкономить до 20% энергии.
Клапаны для смешивания и разделения потоков используются для выполнения различных задач.
Защита твердотопливного котла и заполнение аккумулятора
Клапаны устанавливаются между котлом, работающим на твердом топливе и тепловым аккумулятором. С помощью трехходового клапана увеличивается температура обратки путем ее смешивания с потоком горячей воды. Это позволяет избавиться от конденсата и обеспечить сухость в бойлерной. В процессе работы котла температура обратки постепенно увеличивается, и автоматический клапан уменьшает поступление горячей воды.
Конденсат приводит к коррозии труб, увеличивает влажность в бойлерной и может стать причиной загнивания отделочных материалов в комнате.
Регулировка температуры в одиночном контуре теплого пола
Температура теплоносителя внутри пола не должна превышать 35–45 градусов. Иначе люди будут испытывать дискомфорт. При этом котлы не могут точно настраивать температуру теплоносителя на выходе, они только нагревают его. Для точной регулировки температуры к трубе, по которой течет нагретый теплоноситель с помощью трехходового клапана подмешивается обратка.
Смеситель устанавливается до перед насосом. После него монтируется датчик температуры, регулирующий подачу обратки.
Виды управления
Главной особенностью трехходового клапана, оснащенного электроприводом, является его управление. Сигнал о необходимости изменения положения регулирующего органа подает контроллер. Он считывает информацию с датчиков температуры и автоматически открывает клапан на необходимый угол. Существует вида систем управления: импульсная и аналоговая.
Импульсное
Для управления клапаном используют импульсы разной длины. Плата электропривода имеет два выхода, каждый из которых отвечает за одно действие: открывание или закрывание.
На один из выходов подается напряжение, и устройство начинает выполнять задачу (открытие или закрытие). Пока напряжение не будет снято, привод прекратит свою работу. При смене входа, на который подается напряжение, произойдет смена направления движения запорно-регулирующего органа.
Аналоговое
В этом случае система управления понимает только унифицированный сигнал. Чем большее напряжение поступает на привод — тем больше открывается клапан.
Трехходовой клапан с электроприводом — это отличный способ отрегулировать подачу тепловой энергии и сэкономить.
Как работает трехходовой клапан в газовом котле
Трёхходовой клапан, при помощи которого выполняется регулировка распределения потоков в горячем водоснабжении, является одним из главных узлов двухконтурного котла. Такая конструкция характерна для оборудования, выпускаемого под брендами Navien, Baxi, Vaillant, Ariston, Protherm.
Благодаря подобной арматуре, встроенной в автономную систему отопления, можно экономить топливо, а также повысить срок эксплуатации оборудования и обеспечить его защиту от неисправностей. Термостатический смесительный или распределительный 3 ходовой клапан данного типа выполняет роль регулятора и выступает в качестве элемента безопасности. Однако термосмеситель необходимо подбирать с умом, первый попавшийся устанавливать не стоит. Такое устройство должно соответствовать характеристикам системы отопления и отличаться повышенной функциональностью.
Как работает трёхходовой клапан
Через вход вентиля подаётся нагретый до определённой температуры теплоноситель, тогда как через другой – выходит обратно остывший поток. Речь идёт о смешанной до оптимальной температуры воде, для её вывода используется выпускной патрубок. Внутри арматуры непосредственно под регулировочным элементом монтируется термочувствительный датчик – специальная ёмкость с жидкостью или газом. Содержимое это расширяется под воздействием нагрева и взаимодействует с исполнительным узлом – именно он и принуждает механизм к работе.
Из чего состоит трёхходовой клапан
Трёхходовой клапан смесительного типа имеет три патрубка: два входных и один выходной. Именно с их помощью регулируются и смешиваются потоки теплоносителя, проходящие сквозь него. В результате удаётся получить ту рабочую среду, которая имеет заданные параметры, оставляя при этом неизменным расход теплоносителя.
Технические характеристики арматуры подобного оборудования необходимо уточнять техпаспорте. Ни в коем случае не стоит пытаться сочетать с газовым котлом ту деталь, которая не подходит по размеру. Нормального функционирования трёхходового клапана в итоге достичь не получится.
Для изготовления распределительного трёхходового клапана используется бронза и нержавейка. Существуют также полимерные аналоги, однако они распространены незначительно. Можно прогнозировать, что далее их количество будет только увеличиваться, но при условии, если они неплохо проявят себя в эксплуатации и никак не скажутся на температуре. Пока традиционные решения используются в самых популярных торговых марках Navien, Baxi, Protherm.
Для чего нужен трёхходовой клапан в газовом котле
Устанавливают его, чтобы не подавать в котёл холодный теплоноситель. Аналогичным образом исключается выпадение конденсата на внутренних стенках топки. С помощью трёхходового смесительного клапана регулируется температура теплоносителя. Такая необходимость возникает из-за сложности системы отопления и различий в требованиях по температуре для каждого конкретного контура.
С помощью трёхходового клапана можно обеспечить полноценный контроль нагрева теплоносителя, если речь идёт об установке в контур тёплого пола. Для него оптимальная температура не превышает 50°C.
Подходящая схема врезки трёхходового клапана подбирается, исходя из особенностей отопительной системы. Монтаж смешивающего и разделяющего кранов осуществляется по направлению от источника тепла в трубу подачи, в том месте, где идёт соединение арматуры с байпасом. Подобный тип подключения позволяет обеспечить с помощью регулятора циркуляцию теплоносителя по малому кругу либо дополнительно смешивает его с охлаждённой водой. Для разделения потоков контура устройства в некоторых случаях монтируются на трубу обратки, в том месте, где выполнена стыковка с перемычкой байпаса. Монтаж 3 ходового клапана в каждой из перечисленных ситуаций осуществляется вместе с циркуляционным насосом.
Виды трёхходового клапана
Существует два вида трёхходовых клапанов – термостатический и термосмесительный.
Первый представлен моделью, функционирующей в автоматическом режиме с помощью насоса. С его помощью поддерживается нужный уровень температуры, и дополнительного вмешательства человека уже не требуется. Наиболее функциональные варианты дополнительно оборудуются системой безопасности. С её помощью можно перекрыть при необходимости движение теплоносителя определённой температуры, если циркуляция в какой-либо из входящих труб вдруг пропадёт. Это исключает закипание в батареях.
Термосмесительный 3 ходовой аналог распределительной арматуры комплектуется управлением автоматического и ручного типа. Главное отличие заключается в необходимости регулярно выполнять проверку состояния подобной системы отопления, это позволит исключить её перегрев.
Все приборы данного типа классифицируются на две большие группы: смесительные и распределительные. Первые незаменимы там, где нужно обустроить низкотемпературную систему отопления. Они обеспечивают максимально точную температуру до десятой доли градуса, смешение потоков теплоносителя напрямую зависит от выбранного сечения такого оборудования.
Распределительные аналоги настроены на перераспределение газов и жидкостей одновременно в нескольких направления. Так можно эффективно регулировать теплоотдачу в отопительной системе для радиаторов, например, при обустройстве систем водоснабжения и тёплого пола.
Делят трёхходовые клапаны также на ручные и электрические. Первые используются довольно часто, внешне они практически не отличаются от традиционных шаровых кранов. Разница — в установке трёх выходных патрубков, предназначенных для подключения к магистралям.
Электрические трехходовые клапаны отличаются полностью автоматизированным управлением, чаще всего они находят применение в частных домах. Тепло с помощью подобного оборудования распределяется максимально равномерно, а совершенная система управления обеспечивает возможность регулировать микроклимат в каждом отдельном помещении.
На какие критерии следует обратить внимание, выбирая клапан
Прибор подбирается по конкретным параметрам. Речь идёт о:
- материале изготовления;
- объёме теплоносителя;
- модификации привода и схеме обвязки.