Схема установки двух- и трехходовых клапанов для теплого пола

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

Зачем нужны клапаны в системе теплых полов

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

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

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

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

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

Устройство и принцип работы двухходового клапана

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

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

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

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

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

Выделяют следующие виды двухходовых смесительных клапанов:

• Пневматические;
• Гидравлические;
• С электроприводом.

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

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

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

Схема подключения двухходового клапана

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

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

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

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

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

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

Особенности трехходового смесительного клапана

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

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

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

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

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

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

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

Схема подключения трехходового клапана

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

Последовательная схема подключения функционирует следующим образом:

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

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

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

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

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

Обратный клапан на коллекторе теплого пола

Обратный клапан в системе отопления. Принцип работы и когда применять

У многих строителей часто возникают разные вопросы и споры. Один из таких вопросов – применение обратных клапанов в системе отопления. Кроме того, необходимо рассмотреть зачем нужны и почему применяются такие клапаны. Это сложный вопрос, который включает в себя сразу два подзаголовка: применение обратных клапанов в контурах системы отопления (периферийная вторичная часть) и применение в котловой части.

Котловая часть

Система стандартного отопления включает в себя множество интересных компонентов, где каждый из элементов выполняет особую задачу. Один из таких составляющих — обратный клапан, что следит за потоком теплоносителя.

Во время работы, появляется гидравлическое давление, которое неравномерно распределяется по всем участкам. Это может возникать из-за разных вариантов, но самой частой причиной этих проблем являются:

1. Неравномерное остывание теплоносителя.
2. Ошибки при строительстве.
3. Неправильная сборка системы.

Применение обратных клапанов в котловой части происходит в большинстве случаев, если два котлованы работаю параллельно. К примеру, на производстве используют один электрический и любой другой. Во время работы параллельно на определенную нагрузку на подаче или на выходе устанавливают контуры, чтобы вовремя выхода из строя одного котла, второй продолжал функционировать.

Это позволит не замыкать линии на определенном участке. Кроме того, достаточно близкое расположение позволит нормально шунтировать напорные характеристики и греть второй котел. Такие клапаны способны получать лишнюю отдачу через теплообменник и направлять выход через трубу.

Если котел будет твердотопливным, то это сделает работу «рубашки» радиатора очень сильной с отводом тепла. В котловой части хватит установить клапаны на входы и выходы при параллельной работе, чтобы не заморачиваться.

Периферийная вторичная часть

Обратный клапан – элемент системы отопления, состоящий из пластиковой или же металлической основы, который выполняет функцию полного перекрытия подачи теплоносителя. Это происходит в том случае, когда поток начинает движение в обратную сторону.

Металлический диск скреплен с пружиной, которая при движении потока в одну сторону находится под давлением, а при обратном движении пружина срабатывает на перекрытия прохода в трубе. Устройство клапана имеет не только диск и пружину, но и уплотнительную прокладку. Этот компонент помогает держать диск на месте плотно.

Из-за этого практически отсутствует возможность протекания трубы. Дисковые клапаны широко используются в бытовых отопительных системах.

Рассмотрим принцип работы и пример, когда обратные клапаны необходимы, а когда нет. В рабочем режиме контуров, где присутствует циркуляция, наличие клапана необязательна. К примеру, если посмотреть на классическую котельную, где присутствуют три параллельных контура. Это может быть радиаторный контур с насосом, контур теплого пола со своим насосом и контур загрузки бойлера. Зачастую такие схемы используются в работе с напольными котлами, которые называются схемами насосных приоритетов.

Насосные приоритеты – это определение попеременной работы насосов. Например, использование обратных клапанов происходит, когда в работе остается только один насос.

Установка клапанов полностью отпадает, если на схеме есть гидрострелка. Это позволяет во время перепадов давления в определенных насосах, избавиться от этой проблемы, не применяя обратные клапаны. Гидрострелкой указан замыкающий участок, который работает для восстановления давления в одном из насосов.

Присутствие напольного котла в схеме тоже позволяет не устанавливать обратные клапаны для отопления. Это происходит за счет его бочки, перемыкающую определенное место от перепада, которую считают за нулевое сопротивление или гидрострелку. Емкость таких бочек иногда достигает 50 литров.

Обратные клапаны в отоплении применяют, если котел ставят на достаточно большое расстояние от насосов. Кроме того, если узлы и котел находятся на расстоянии 5 метров, но трубы имеют слишком узкий размер, это создает потери. В этом случае нерабочий насос может создавать циркуляцию и давление на другие узлы, поэтому стоит поставить на все три контура по обратному клапану.

Еще один пример использования обратных клапанов, когда есть настенный котел, а параллельно с ним происходит работа двух узлов. Чаще всего у настенных котлов одна система радиаторная, а вторая – смесительный настенный модуль, вместе с на теплый пол. Обратные клапаны не нужно устанавливать, если смесительный узел работает только в постоянном режиме, то в нерабочем состоянии клапанам нечего будет регулировать, потому что этот контур будет закрыт.

Бывают случаи, когда смесительном настенном узле не работает насос. Это иногда происходит, когда насос комнатным термостатом отключается во время определенной комнатной температуре. В этом случае клапан необходим, потому что циркуляция продолжиться в узле.

Сейчас на рынке предлагаются современные смесительные узлы, когда на коллекторе все петли отключаются. Для того чтобы насос не работал в холостом ходу, к коллектору добавляют еще и байпас с перепускным клапаном. Еще используют коммутатор питания, который выключает насос во время того, когда все петли на коллекторе закрыты. Отсутствие должных элементов, может спровоцировать короткозамкнутый узел.

Это все случаи, когда обратные клапаны не нужны. В большинстве других условий использование обратных клапанов не требуется. Используют клапаны только в паре случаев:

• Когда три узла параллельного соединения и в одном из них отсутствует работа.
• При установке современных коллекторов.

Случаев, когда используют обратные клапаны очень редко, поэтому сейчас их постепенно убирают с использования.

Особенности установки

Во время установки обратных клапанов в отоплении, необходимо следовать несколькими правилами:

• Установка клапана происходит по направлению теплоносителя. Чтобы избежать проблем с монтажом, на корпусе присутствует стрелка направления.
• Чтобы уплотнить клапан используют паронитовые прокладки, только учитывают, чтобы диаметр отверстия не уменьшался.
• Желательно устанавливать перед клапаном сетку для грубой очистки, чтобы мелкие частицы не попадали в механизм и не создавали повреждений.
• Клапан устанавливают так, чтобы другие компоненты не мешали ему при работе. Это позволит избавится от дополнительного давления на клапан.

Читайте так же:

Смесительный узел тёплого водяного пола

Теперь рассмотрим такое устройство, как смесительный узел для тёплого пола или, по-просту, смеситель для тёплого пола (он ещё называется модуль подмеса).

Назначение смесительного узла

Для чего нужен смесительный узел,задаёте вы вопрос?

Отвечу вопросом же: что делать, если температура теплоносителя, выходящего из котла, 90 градусов, а в тёплом полу нужно не больше 55 градусов?

Вот для решения этой проблемы и служит смесительный узел для тёплого пола.

Смеситель применяется для подключения системы напольного отопления как к новой, так и к уже имеющейся системе отопления (радиаторной).

Основная функция смесителей – понизить температуру теплоносителя, подмешивая воду из обратки в подающую трубу.

Как устроен смесительный узел для тёплого пола?

Смесительный узел для тёплого пола состоит из насоса (1) и трехходового клапана (2):

Но в магазине смесительный узел можно встретить в одной сборке вместе с коллектором и даже с расширительным баком:

Циркуляционный насос и расширительный бак могут быть встроены уже в самом газовом котле. Однако насоса на котле не достаточно, чтобы отрегулировать комбинированную систему отопления. Этот насос будет отлично работать на радиаторы. Но для тёплого пола нужно поставить отдельный насос на смесительном узле (что мы и видим на фото) и здесь же трехходовой клапан – т. к. нужно регулировать температуру, понижая её с 70…90 градусов, идущих в радиаторы, до 35…55 градусов.

Кроме того, на всех моделях смесителей установлен предохранительный термостат, отключающий насос, если в подающей линии температура выше заранее установленной.

Как работает смесительный узел для тёплого пола?

Рассмотрим на схеме принцип действия смесительного узла.

В подающей трубе температура воды 85 градусов. Первым на подаче стоит трёхходовой клапан (1). После насоса (2) установлен датчик температуры (3). Далее труба идёт к коллектору тёплого пола.

Обратка идёт от собирающего коллектора тёплого пола; температура воды в обратке 40 градусов. На обратке установлен обратный клапан (4) для того, чтобы предотвратить противопоток теплоносителя.

Итак, если температурный датчик (3) определяет температуру выше заданной, трёхходовой клапан (1) открывается, и из обратки подмешивается более холодная вода. Как только температура достигла нужного значения, этот клапан перекрывается.

Чем хороша такая система?

Она позволяет подключать тёплый пол к однотрубной системе отопления в квартирах, не боясь оставить соседей с холодной водой.

Важно! Относительно клапана насос должен располагаться так, чтобы он тянул теплоноситель через клапан, но не нагнетал в сторону клапана. То есть: клапан – насос – коллектор (см. схему выше). В противном случае клапан регулировать ничего не будет.

На смесительном узле может быть байпас (обводной участок; на схеме ниже показан зелёной линией):

Байпас нужен для случая, если на обратном коллекторе все петли закроются; тогда насос будет гонять теплоноситель через байпас.

Собственно, ничего хитрого в устройстве смесительного узла нет, поэтому можно сэкономить, если купить не готовый да в сборе с другим оборудованием, а насос и клапан по отдельности и самостоятельно собрать.

Виды установки и подключения смесительных узлов

Смесительный узел можно устанавливать двумя способами:

1) крепить непосредственно к коллектору. Не важно, с какой стороны;

2) смесительный узел ставить в котельной, а коллектор где-то в другом месте, может быть даже в жилом помещении. При втором способе в жилом помещении не будет звуков от работающего насоса (впрочем, я жил в комнате, где был установлен на трубе циркуляционный насос, и звуков его работы тоже не слышал).

Вам нужно просто определиться с предпочтительным вариантом, а принцип работы их один.

Теперь пара способов подключения смесительного узла к радиаторной системе, что зависит от типа самой системы.

Подключение смесительного узла к радиаторной однотрубной системе отопления:

Подключение смесительного узла к двухтрубной системе:

Различия: в однотрубной системе байпас открыт, чтобы часть горячей воды всегда шла в радиаторы; в двухтрубной – закрыт.

Примеры смесительных узлов

Рассмотрим на фото, какие смесительные узлы есть в продаже.

На фото выше смеситель сделан из медной труб, что можно определить даже по цвету. Часто такой смесительный узел применяют для воздушных систем отопления: тепловых завес, тепловентиляторов и т. п.

Следующий рассматривался в начале:

— это смесительный узел, в состав которого входит коллектор со своей запорной арматурой, циркуляционный насос и пластинчатый теплообменник (прямоугольная такая штуковина с ребристой передней стенкой). Здесь же видим расширительный бак и приборы контроля (термометры, манометр). Смесительный узел с теплообменником применяется для монтажа водяного тёплого пола в квартирах многоэтажных домов.

Это смесительный узел, схема которого рассматривалась выше.

Смеситель для тёплого пола Maibes (Германия):

Ну и ещё примеры смесительных узлов:

Итак, смесительных узлом много с разной комплектацией, а также они могут отличаться способом монтажа, но это не главное, а главное то, что не каждый «потянет» большие площади тёплого пола, так что при покупке это надо уточнять.

Можно ли сделать тёплый пол без смесительного узла?

Можно. Это самый простой и бюджетный способ — использовать всего-навсего одно термореле. Мы не ставим трехходовой клапан, а напрямую от котла подводим теплоноситель к коллектору.

Пояснение. Современные трубы (металлопластиковые) держат температуру 90 градусов, поэтому, если мы закачаем в тёплый пол не рекомендуемые 30-40, а все 80 градусов, то трубы выдержат.

На обратный коллектор тёплого пола монтируем термореле ТР:

Н — циркуляционный насос; Т — комнатный термостат; ТР — термореле; ТП — тёплый пол; К — котел; 220 В — провод питания насоса

На термореле подаётся питание 220 В (фазный провод, который на термореле разрывается и его продолжение идёт на насос Н). Итак, в подающий коллектор от котла идёт теплоноситель с температурой 80 градусов. И в контуры тёплого пола ТП он и поступает таким и тепло отдаётся стяжке и далее помещению…

Теплоноситель возвращается из петель тёплого пола в обратный коллектор. А на обратном коллекторе, как мы помним, стоит термореле (именно на обратном!). А вот термореле нами запрограммировано на рекомендуемые 35…45 градусов. И как только на обратку пришла такая температура, термореле отключает насос, и теплоноситель не идёт в тёплый пол, система остановилась. Но при этом она заполнена теплоносителем с температурой 80 градусов. Как только температура упала ниже положенного, термореле запускает насос и горячий теплоноситель вновь гонится насосом в петли пола.

Можно перестраховаться, установив на подающий коллектор ещё одно реле, которое вообще вырубит систему, если теплоноситель нагреется выше 80 градусов.

В общем, я привёл эту схему, однако прежде чем ею пользоваться, подумайте хорошенько. Хотя бы о покрытии пола: например, паркет такой температуры не терпит.

Ну и смесительный узел однозначно не применяется при нагреве теплоносителя от теплового насоса, который даёт температуру, подходящую для тёплого пола.

Как собрать смесительный узел для тёплого пола, будет рассматриваться в отдельной статье, когда очередь дойдёт до собственно монтажа. А впереди ещё нужно ознакомиться с дополнительными устройствами, которые могут входить в состав смесительных узлов и коллекторов.

смесительный узел для тёплого пола, смеситель для тёплого пола