Термостатический клапан: виды и способы установки

Термостатический клапан применяется для систем горячего водоснабжения. Чаще всего он используется для того, чтобы регулировать температуру воды. Он может подавать холодную, горячую и теплую воду. Кроме того, термостатический клапан используется для систем отопления. С его помощью регулируется температура теплоносителя, благодаря смешению потоков холодной и горячей воды. Особенно целесообразно устраивать термостатический клапан для системы теплого пола, где вода должна быть не слишком горячей.

Термостатический клапан для систем горячего водоснабжения и отопления

Виды клапанов

По назначению:

• смесительный – смешивает два потока воды различной температуры;
• разделительный – распределяет на отдельные потоки;
• переключающий – выполняет переключение потоков по разным направлениям.

Принцип работы термостатического клапана схематически изображается на его поверхности.

По способу регулирования:

1. С предварительной регулировкой. Настройка производится заранее, с использованием специального ключа, квалифицированным специалистом.
2. С открытой регулировкой. В таких системах в любой момент можно подрегулировать работу оборудования.

По виду установки:

• прямой;
• осевой;
• угловой;
• для правой установки на радиатор;
• для левой установки на радиатор;
• трехходовой клапан.

Прямой термостатический клапан

По виду систем отопления:

• для однотрубной системы отопления;
• для двухтрубной системы отопления.

Термостатический клапан для однотрубной системы имеет больший диаметр подключения.

По виду вещества в приборе:

По виду термоэлемента:

• ручное регулирование;
• термоголовка – регулирует систему в автоматическом режиме;
• выносной термоэлемент – устанавливается отдельно от радиатора.

Принцип работы

Термостатический смесительный клапан обеспечивает смешивание двух потоков разной температуры в один. Он имеет три хода, через один подается горячая вода, через другой – холодная, а через третий, после смешивания, выдается теплая вода. Если жидкость, которая движется по горячему потоку, имеет допустимую температуру, то холодный поток полностью перекрывается.

Если температура превышает пределы, то клапан постепенно открывается, благодаря чему подмешивается холодная вода и нормализируется её температура на выдаче. Чем горячее вода, тем больше открывается запор с холодным потоком. Трехходовой термостатический смесительный клапан необходим, чтобы получить теплоноситель оптимальной температуры.

Трехходовой термостатический смесительный клапан

• 1 – датчик с термостатической головкой, устанавливает необходимую температуру воды и обеспечивает её на выходе, благодаря регулировке степени нажатия штока.
• 2 – подпружиненный шток, регулирует работу клапанов.
• 3 – верхний и нижний тарельчатые клапаны, предназначены для регулировки потоков.
• 4 – зона смешивания, это камера, в которой происходит смешивание потоков.

Плюсы и минусы

Преимущества термостатических клапанов:

• не нуждается в специальном обслуживании;
• компактные размеры;
• эстетичный внешний вид;
• автоматическая регулировка температуры воды в трубопроводе;
• обеспечение комфортного микроклимата в жилище;
• возможность установить нужную температуру в каждом отдельном помещении.

Недостатки:

• сложность настройки прибора;
• сбой термостата может произойти под влиянием сквозняка либо работающей рядом печки;
• зависимость от подачи горячего и холодного водоснабжения.

Установка балансировочного клапана

Термостатический балансировочный клапан предназначен для гидравлической настройки системы отопления. Он обеспечивает равномерную подачу воды во все отопительные приборы. Кроме того, он устраивается на малый контур обвязки твердотопливных котлов, если он замкнут на буферной емкости. С его помощью сохраняется температура в контуре не менее 60 0 С, и нет необходимости устраивать узел смешивания. В такой схеме расход малого контура должен превышать расход отопительного контура. Это обеспечивает вентиль, установленный на подачу.

Термостатические балансировочные клапаны для гидравлической настройки систем отопления

Оптимальным вариантом будет установка термостатического балансировочного клапана на каждый контур, включая теплый пол и горячее водоснабжение.

Клапан для теплого пола

Небольшое помещение

Если теплый пол устраивается в ванной, прихожей, на кухне или просто в одной комнате, нецелесообразно устанавливать узел подмеса, т. к. его стоимость будет слишком высокой. Как вариант, есть возможность установить комплект, специально предназначенный для теплого пола. В комплект входят отсечные вентили (две штуки) и термостатический клапан.

Теплоноситель для теплого пола не должен быть слишком горячим. Для этого термостат определяет температуру подачи его из котла и, если она превышает допустимые границы – клапан перекрывается. После этого прекращается циркуляция в системе отопления теплого пола. Когда жидкость остывает – клапан открывается.

Большая площадь

Если устраивается теплый пол для большого помещения или частного дома, то целесообразно установить узел смешения, который будет являться распределителем отопительной системы на два контура. Один контур будет высокотемпературным, он обеспечит подвод теплоносителя до 90 0 С к радиаторам отопления. Второй контур будет обеспечивать подачу теплоносителя до 50 0 С к теплому полу.

Такая система заключается в работе большого контура, который будет обеспечивать радиаторы отопления, а на обратке устанавливается трехходовой термостатический клапан. Он обеспечивает остывшим теплоносителем контур теплого пола. После этого жидкость стремится в сторону котла для подогрева.

Общественные здания

Если выполняется большой объем работ по устройству теплого пола в здании общественного назначения или многоэтажного жилого дома, устраивается сложная система отопления. Здание разбивается на отдельные зоны или монтируется большой смесительный узел, который будет обеспечивать смешивание для всех контуров теплых полов. Смешивание обеспечивает трехходовой термостатический клапан.

Такую систему обеспечивает вязка контроллера, трехходового оборудования и привода. Термостат определяет допустимые температурные границы, которые будут приемлемы для отопления с помощью системы теплого пола. После смесительного узла жидкость попадает на общий распределительный коллектор теплого пола либо на коллектор, находящийся на этаже или в квартире.

Подключение клапана

• На корпусе трехходового клапана указывается схема движения жидкости с помощью стрелок или букв «А» и «В», где «А» – горячий поток, «В» – холодный поток, «АВ» – смешанный поток. Устанавливать оборудование необходимо согласно этой схеме.
• Термостатический клапан на радиатор отопления можно установить термоголовкой вбок, чтобы на неё не влияли внешние факторы, такие как сквозняк из форточки либо восходящие потоки горячего воздуха. Термоголовка реагирует на изменение температуры и, если в помещении жарко, а на термостат дует холодный воздух, то терморегулирующий механизм будет только усиливать отопление.
• На сегодняшний день уже существует оборудование с выносным термостатом. Его проще установить там, где не будет постороннего влияния. Таким образом, он более точно сможет определить температуру воздуха в помещении.
• Важно смотреть на указатели, которые находятся на корпусе прибора. Существуют термостатические клапаны с левой и правой установкой на радиатор.
• Если оборудование устанавливать в перевернутом положении, то жидкость, протекая через него, будет собственным весом давить на тарельчатый клапан, и он будет открываться не по причине остывания воды, а под физическим воздействием.

Схема системы отопления с термостатическим оборудованием (показаны места установки клапанов)

1. Твердотопливный котел – осуществляет отопление здания.
2. Автоматический воздухоотводчик – выпускает накопившийся воздух из трубопровода.
3. Термостатический клапан – регулирует температуру теплоносителя.
4. Радиатор отопления – выполняет обогрев помещения.
5. Балансировочный клапан – регулирует давление в трубопроводе.
6. Расширительный бак – помещает излишнюю жидкость в результате её расширения.
7. Запорная арматура – перекрывает поток жидкости.
8. Фильтр – производит очистку воды.
9. Насос – обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости по трубопроводу.
10. Манометр – определяет давление в трубопроводе.
11. Предохранительный клапан – в случае повышения давления в системе производит сброс воды.

Видео про монтаж

Как установить термостатический смесительный клапан, можно узнать, просмотрев видео ниже.

При монтаже термостатического оборудования важно не только, как оно будет установлено, но и где. Неправильная установка может полностью разладить отопительную систему. Грамотное подключение позволит обеспечить комфортный микроклимат в помещении и необходимую температуру в системе водоснабжения. Кроме того, такое оборудование способно регулировать давление в системе. Термостатический клапан просто необходим для устройства отопления и водоснабжения в квартире и частном доме.

Для чего используется смесительный термостатический клапан в бытовых системах отопления

В настоящее время многие владельцы частных домов и жилых квартир, для обогрева своего жилья и получения независимого горячего водоснабжения устанавливают автономные системы отопления с собственным отопительным котлом. Это дает возможность на протяжении всего года поддерживать в доме комфортную температуру, к тому же, бесспорным плюсом подобной схемы является постоянное наличие в доме горячей воды.

Внешний вид смесительного термостатического регулятора.

Краткий обзор смесительного термостатического клапана

Принцип работы автономной системы отопления заключается в том, что по замкнутому контуру газового, жидкостного или твердотопливного котла отопления постоянно циркулирует рабочая жидкость, которая переносит тепло от котла к водяным радиаторам, и равномерно распределяет его по всему дому. Этот же принцип касается и системы горячего водоснабжения, только в данном случае она работает не по замкнутой, а по проточной схеме, перенося разогретую воду от котла к бытовым сантехническим приборам.

Для того чтобы постоянно поддерживать температуру воды, или другого теплоносителя в системе на заданном уровне, используется автоматическое устройство, которое называется термостатический смесительный клапан для ГВС и систем автономного отопления.

Схема подключения в систему ГВС.

Основные функции термостатического клапана

Главное назначение трехходового термостатического смесительного устройства заключается в стабильном поддержании установленной температура рабочей жидкости (вода, антифриз или другой теплоноситель) в системах автономного отопления и горячего водоснабжения.

Соблюдение этого условия при монтаже домашних инженерных коммуникаций своими руками, помогает решить ряд следующих задач:

1. Вода в нагревательном контуре ГВС может разогреваться до температуры +95 °С, что может привести к ожогам при открытии кранов потребителей, а при наличии смесительного клапана ее температура будет иметь постоянное значение не выше +60 °С.
2. Пониженная температура в обратном контуре системы отопления может привести к образованию конденсата, а установка трехходового клапана позволяет повысить температуру воды в обратном трубопроводе до рекомендуемого значения.
3. Подмешивание холодной воды в тракт горячего водоснабжения непосредственно перед потребителями, позволяет экономить до 25% топлива или электроэнергии, которые затрачиваются на нагревание.

На фото показана схема подключения в систему отопления.

Совет!
Помимо основного радиаторного отопления и горячего водоснабжения для бытовых нужд, подобные устройства также целесообразно использовать в домашних системах теплого водяного пола.

Технические характеристики

В нормальном режиме термостатический распределитель может безотказно работать несколько лет, исправно выполняя свои функции, при этом существует несколько моделей этих устройств, которые отличаются друг от друга по своим параметрам и типу резьбового соединения, для подключения к водяному контуру отопления или водоснабжения.

Как гласит инструкция по эксплуатации, в зависимости от конкретной модели, современные трехходовые смесительные термостатические клапаны обладают следующими техническими характеристиками:

1. Корпус устройства изготавливается из высококачественной латуни или бронзы, которая имеет хромоникелевое защитно-декоративное гальваническое покрытие.
2. Максимально допустимое давление в системе отопления или горячего водоснабжения составляет 10 кг/см².
3. Максимально допустимая температура теплоносителя составляет: для отопительных котлов – 95° С; для солнечных батарей и водонагревательных гелиостанций – 110 °С.
4. Диапазон ручной настройки температуры рабочей жидкости, в зависимости от конкретной модели может находиться в следующих пределах от 20 до 60 °С.
5. Тип резьбового соединения, в зависимости от модели, может быть следующих видов: Rp3/4”; G3/4”; G1; G1 1/2”.
6. Номинальная пропускная способность в рабочем режиме, соответственно может составлять от 1,6 до 2,5 м³/час.

Узел подмеса холодной воды в сантехническом щитке.

Совет!
На первый взгляд, цена этого устройства может показаться достаточно высокой, однако учитывая экономию топлива и потребляемой электроэнергии, затраты на его приобретение могут окупиться в течение 1-2 лет.

Внутреннее устройство и принцип действия

Конструктивно, термостатический смесительный клапан представляет собой литой металлический корпус, изготовленный из латуни или бронзы, который имеет три резьбовых отвода для подключения к трубопроводу. Внутри установлен термочувствительный элемент, подвижный шток, и подпружиненный клапан, который может герметично примыкать к одному из двух посадочному седел.

Устройство трехходового клапана в разрезе.

Общий принцип работы термостатического смесительного клапана заключается в том, что термочувствительный элемент под воздействием тепла увеличивается в объеме, и перемещает подвижный шток, на котором установлен запирающий клапан.

1. При поступлении горячей воды из нижнего патрубка, она свободно поступает в правый патрубок, пока рабочий элемент не разогреется до определенной температуры.
2. После нагревания термочувствительного элемента выше заданной температуры, он начинает расширяться, и перемещает клапан вниз, тем самым перекрывая подачу горячей воды из нижнего патрубка, и открывая подачу холодной воды из левого патрубка.
3. После подмешивания холодной воды, и выравнивания температуры, тело рабочего элемента сноса сжимается, и тарелка клапана под воздействием пружины занимает прежнее положение.

Общее устройство и пояснительное изображение к описанию принципа работы.

Обратите внимание!
В системе обратного контура нагревательного котла установка смесительного клапана происходит в обратном порядке: при охлаждении теплоносителя в трубопровод подмешивается горячая вода из трубопровода прямой подачи.

Заключение

В завершение нужно отметить, что механический смесительный клапан является достаточно простым и очень надежным устройством, работа которого может быть на первый взгляд незаметной, однако его использование в дальнейшем поможет избежать многих неприятных последствий, поэтому его установкой не следует пренебрегать.

Чтобы наглядно оценить его работу в действии, можно просмотреть видео в этой статье, а также изучить другие схемы, показывающие принцип его работы, на этом сайте.