Зачем нужен трехходовой клапан в газовом котле

Проблема поддержания комфортной температуры, решенная в большинстве многоквартирных домов подключением к централизованному отоплению, в частном доме требует подчас использования дополнительных технических устройств. Упростить регулирование температуры, а также создать комфортную температуру в помещении с минимальными потерями, призваны трехходовые клапаны.

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Трехходовой клапан – это специфичный вид запорно-регулирующей арматуры, способный контролировать соотношение холодного и горячего потоков в двух замкнутых контурах с целью оптимизации температуры теплоносителя, поступающего к потребителю (радиатор, теплый пол). Проще говоря, он добавляет к основному отопительному контуру еще один, в котором можно поддерживать ту же температуру, либо изменять ее, настраивая клапан по своему усмотрению. Регулирование клапаном может осуществляться как вручную, так и с помощью сервопривода.

Следует различать трехходовой клапан и трехходовой кран. Работа первого точна и отчасти автоматизирована, что не только сказывается на общей надежности и эффективности системы отопления, но и упрощает создание сложных многоконтурных схем.

Условно трехходовой клапан можно представить в виде пары двухходовых клапанов, работа которых обратно пропорциональна: открытие одного ведет к прикрытию другого на равную величину. Важно понимать, что при этом общая интенсивность потока остается неизменной.

В зависимости от принципа работы, выделяют три основные группы трехходовых клапанов:

Смесительный трехходовой клапан

Имеет два входных и один выходной патрубок. Применяется для регулирования температуры ведомого контура путем смешивания двух раздельных потоков с разной температурой в заданной пользователем пропорции.

Разделительный трехходовой клапан

Имеет один входной и два выходных патрубка. Используется для регулирования температуры путем изменения количества циркулирующего в ведомом контуре теплоносителя, а также перед системами дополнительно подогрева/охлаждения – в них подается отобранная клапаном часть потока.

Переключающий трехходовой клапан

Способен переключать поток между контурами, не влияя на его температуру и интенсивность. Переключение может осуществлять по схеме «вход-вход-выход» или «вход-выход-выход».

На рисунках выше показаны схемы трехходовых клапанов седельного типа. Существуют также конструкции поворотного типа, однако они менее долговечны и могут устанавливаться лишь в контурах с небольшим внутренним давлением. В большинстве случаев приобретение седельного клапана предпочтительнее.

Внешне трехходовой клапан представляет собой Т-образную цилиндрическую развилку, концы который оснащены унифицированной резьбой. В моделях, рассчитанных на большую интенсивность потока, роль соединительного элемента может играть торцевой фланец.

Корпуса клапанов изготавливаются из распространенных в отопительных системах материалов: чугуна, нержавеющей стали, латуни, бронзы. Элемент трехходового клапана, осуществляющий регулирование выходящего потока или потоков, называют затвором.

Клапан должен быть оборудован надежной системой привода, которая может быть:

• Механической – регулирование рабочего режима осуществляется путем поворота головки на необходимый угол.
• Электронной – угол поворота затвора устанавливается электрическим сервоприводом, сигнал которому передается датчиком или системой климат-контроля.
• Термостатическим – конструкция клапана дополняется термическим элементом, который, при повышении температуры теплоносителя на определенное значение, расширяется, поворачивая затвор.

Трехходовые клапаны с ручным управлением наиболее надежны, хотя и не предоставляют такой гибкости и оперативности настроек, как их автоматизированные аналоги. На ресурс клапана любого типа оказывает большое влияние наличие абразивных частиц в теплоносителе, поэтому контуры, работающие с подобной высокоточной фурнитурой, рекомендуется оборудовать улавливающими фильтрами.

Выбираем трехходовой клапан для дома

Для каждого из них придется определить:

• тип работы: разделение, переключение или смешивание
• материал изготовления корпуса и внутренних деталей
• фактическая и требуемая температуры в контуре
• расчетное давление теплоносителя в системе
• необходимую пропускную способность
• особенности управления клапаном
• стандарт соединения с трубопроводами (в ряде случаев можно воспользоваться переходниками).

Могут потребоваться и более специфичные данные, например, информация об окислительных свойствах теплоносителя, совместимость блоков электронно-управляемых клапанов с конкретной системой климат-контроля и др.

На современном рынке представлено немало трехходовых клапанов на любой вкус и кошелек. В самой бюджетной нише лидирует китайский бренд ViEiR. Классом выше расположился отечественный Valtec, созданный в сотрудничестве с итальянскими инженерами.

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:

1. материале изготовления;
2. объёме теплоносителя;
3. модификации привода и схеме обвязки.

Что такое трехходовой клапан

Трехходовой клапан – разновидность запорно-регулирующей арматуры, применяемой в составе систем отопления. Он обеспечивает изменение давления и расхода теплоносителя в разных ветвях для ручной или автоматической регулировки теплового режима. В статье разберем, что такое, и для чего нужен трехходовой клапан.

Назначение трехходового клапана

Трехходовой клапан – арматурное устройство, которое обеспечивает регулировку температуры в ветвях отопительной сети за счет смешения или распределения потоков жидкости. В первом случае производится смешение подачи с обраткой, во втором – часть теплоносителя из подающей магистрали сбрасывается в обратную магистраль. За счет этого выполняется назначение трехходового клапана – регулировка теплового режима.

Основные сферы применения трехходового клапана:

• Устройство водяных теплых полов. Применяется при подключении от одного источника с радиаторным отоплением. Температура теплоносителя, подаваемого на радиаторы, может достигать 90 °C и больше. Учитывая, что такой нагрев недопустим для теплого пола, требуется снижение температуры.
• Поддержание температурного баланса между обраткой и подачей с разницей не более 60°C для защиты котельного оборудования от ускоренного износа и поломок.
• Предотвращение образования конденсата на теплообменнике котла.
• Предотвращение перегрева котельного оборудования.
• Выполнение гидравлической обвязки бойлера косвенного нагрева.
• Устройство байпаса.

Учитывая назначение и устройство трехходового клапана, его установка позволяет повысить энергоэффективность отопительной системы и повысить срок эксплуатации ее основных элементов.

Типы трехходовых клапанов

В зависимости от принципа действия бывают два типа трехходовых клапанов – смесительные и разделительные.

Трехходовой смесительный клапан применяется для объединения потоков рабочей среды. Конструктивно он представляет собой смесительный узел, который срабатывает при нагреве теплоносителя выше установленного значения. В этом случае клапан открывается и подмешивает в подающую линию воду из обратки, обеспечивая охлаждение теплоносителя. Возможно работа клапана и в обратном направлении – для подогрева жидкости в обратной магистрали.

Распределительный трехходовой клапан имеет один входной патрубок и два выходных. Он распределяет поток рабочей среды между двумя линиями в определенных пропорциях. Например, при перегреве теплоносителя в подающей магистрали его часть может сбрасываться в обратную линию, что уменьшает нагревание радиаторов.

Седельные и поворотные изделия

В зависимости от конструкции запирающего элемента клапаны бывают седельными и поворотными.

В устройствах седельного типа запирающим элементом является конус, посаженный на шток. При его движении по вертикали. В крайнем положении штока конус плотно садится в седло и перекрывает подачу рабочей среды в определенном направлении. Частично или полностью поднимаясь, шток открывает подачу в соответствующем объеме.

Запирающим органом в поворотном трехходовом клапане выступает вращающийся сектор. При перемещении штока приводится в действие шаровая заслонка, которая полностью или частично перекрывает, или открывает подачу рабочей среды. Поворотные клапаны отличаются повышенной стойкостью к износу, хорошо выдерживают значительные колебания температуры рабочей среды.

Как выбрать трехходовой клапан?

Перед тем, как выбрать трехходовой клапан , необходимо определить, какие характеристики устройства необходимы для эксплуатации в конкретных условиях. Подбор оборудования осуществляется по ряду основных параметров.

Материал корпуса

Трехходовые клапаны изготавливают из различных сплавов. Самыми распространенными видами материала являются:

• Углеродистая сталь. При сравнительно малой цене обладает высокой прочностью. Минус – слабая коррозионная стойкость.
• Нержавеющая сталь – сочетает прочностные характеристики и стойкость к коррозии. Широкий температурный диапазон эксплуатации. Высокая цена.
• Бронза и латунь. Сплавы не подвергаются коррозии, обладают достаточной прочностью. Клапаны этого типа эксплуатируются при температуре до 200°C, что позволяет использовать их без ограничений в бытовых сетях.

Способ управления

По способу управления трехходовые клапаны бывают таких видов:

• Ручной. Недорогой тип устройств. Отличается энергонезависимостью. Регулировку приходится выполнять вручную.
• Термостатический. Управление осуществляет термостат, который автоматически открывает и закрывает его при достижении установленных температурных значений. Не зависит от электроснабжения.
• С сервоприводом. Шток приводится в действие электроприводом, управляемым электроникой. Самый дорогой тип устройство, обеспечивающий максимальную степень точности регулировки. Не работает без электроснабжения.

Для бытовых условий чаще всего используют термостатические клапаны.

Рабочее давление и температура

При выборе трехходового клапана обязательно учитывают эти характеристики. Они должны соответствовать рабочим параметрам обслуживаемой устройством отопительной системы.

Какой шаровой кран выбрать для водопровода

Шаровый кран — разновидность запорно-регулирующей арматуры . Часто используется в системах.

Что такое фитинги

Фитинг – это деталь для соединения элементов в трубопроводах. Он служит для соединения труб.