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.

Трехходовой клапан для теплого пола: виды, схемы подключения и монтаж

Бесперебойное функционирование любого отопительного прибора зависит от правильного подбора комплектующих элементов и водяные греющие полы не являются исключением. В данной конструкции важный момент отводится поддержанию температурного уровня и интенсивности подачи теплоносителя — эта функция возложена на запорные арматуры: двухходовой или трёхходовой клапан.

В нашей статье мы расскажем, что собой представляет трёхходовой клапан, принцип его работы, какие существуют виды. Вы также узнаете — какой клапан выбрать для тёплого пола, а так же как осуществить монтаж самостоятельно.

Область применения

Напольные тёплые системы сегодня всё более популярны в жилых домах, но без регулировочного вентиля невозможно обеспечить надлежащий обогрев. Трёхпроходный кран — элемент, предназначенный для регулировки уровня обогрева в водяном полу, который залит стяжкой.

Вентиль ставится как в комплекте со смесительно-распределительным узлом, так и как самостоятельный прибор. В маленьких помещениях (ванна, туалет, кухня), нет смысла устанавливать многофункциональный коллектор — это дорого и не оправдано.

Контролировать температурный режим, регулировать объём жидкости для таких комнат под силу трёхходовому термосмесительному клапану.

Основные области использования:

1. В радиаторной системе отопления.
2. В системе ГВС.
3. В тёплых полах.

Функции

Водяные тёплые полы имеет существенные отличия от стандартного обогрева батареями. Для полового трубопровода, который лежит в цементной стяжке, нужна вода определённого температурного уровня, значительно ниже, чем циркулирует в радиаторах. Поэтому, необходимо обустройство трёхсмесительного ходового узла, в нём теплоноситель будет доводиться до необходимого градуса.

Доведение жидкости до нужно градуса нагрева, отвечающего стандартам для тёплых полов (что колеблется в диапазоне +35 — 55 градусов) является основной функцией трёхходового термосмесительного вентиля.

Устройство и принцип работы

Клапан подмеса — устройство для смешивания и регулирования потоков воды, оно имеет три отверстия: два входных и одно выходное. В промежутке между входными отверстиями находится термочувствительная заслонка, она отвечает за регулировку движения жидкости — охлаждённой и нагретой. Современные устройства оснащены термоголовкой или регулирующим вентилем.

Функционирование клапана нагревательного пола осуществляется непрерывно. Пошаговый процесс выглядит следующим образом:

• в первый вход подаётся нагретая вода — в клапане определяется его температура;
• если градус нагрева воды превышает требуемый для тёплых полов, то открывается подачи охлаждённой жидкости из обратки через второе отверстие;
• внутри клапана смешиваются нагретая жидкость с охлаждённой;
• после получения нужной температуры, обратка перекрывается;
• теплоноситель через выход подаётся в трубы тёплого пола.

Чтобы термоклапан работал эффективно, требуется поддержание постоянного давления в магистрали.

При работе автоматического термосмесительного крана обустроенного сервоприводом, нагрев осуществляется за 3 минуты, при наличии термоголовки жидкость нагревается за 15 минут.

Трёхходовые термоклапаны бывают раздельные и смесительные. Для напольного отопления используются смесительные.

Кроме того, они имеют разные методики введения в действие, бывают: ручными и автоматическими. А также, отличаются своей конструкцией — расположением отверстий (входных и выходного).

Ручные

У ручного прибора цена не высокая, но используется редко, так как он не удобен. Подходит только для небольших помещений — ванна, кухня. Настройка температурного уровня и объёма подаваемого теплоносителя производится рукояткой в ручную.

Автоматические

Краны автоматического действия имеют термоголовку или электропривод, которые могут управляться датчиком.

Виды смесительных узлов:

• Простые — если повышается температура, жидкость расширяется, происходит открывание заслонки, холодная и горячая вода смешиваются.
• Трёхходовые клапаны с термоголовкой с выносным терморегулятором для тёплых полов — более усовершенствованные модели. Они широко распространены, так как точны, и для их работы не требуется электричество. Средняя цена от 500 рублей до 2500 р.

• Трёхходовые клапаны для отопления с терморегулятором — в них регулируются потоки нагретой и охлаждённой воды, а также осуществляется контроль температуры встроенным термостатом. Расширение и сужение отверстий происходит автоматически, в зависимости от температуры жидкости.

• С электроприводом (привод с магнитом или сервопривод) — заслонка в вентиле срабатывает под воздействием электродвигателя, им управляет контролёр, на него приходит сигнал с термодатчика. Они просто подключаются, поэтому широко применяются. Но ненадежность, их главный недостаток, так как зависят от электричества. Стоимость их выше, чем с термоголовкой, приблизительно 4 — 5 тысяч рублей.

• С пневмо или гидравлическим приводом — применяются чаще на производстве, для устройств с повышенным давлением. Имеют высокую стоимость, но зато срок их службы продолжительней.
• Электронные — регулировка осуществляется встроенным электромотором или контролирующим элементом с термометром.

Материалы изготовления

Термосмесительные клапаны трёхходового типа изготавливаются из следующих материалов:

1. Латунь — медный сплав с добавками цинка. Изделие не подвергается коррозийному разрушению, оно прочное, долговечное. Иногда данные термосмесители имеют хромовое или никелевое покрытие, оно защищает от потемнения. Этот вариант наиболее часто применяется в жилом помещении.
2. Бронза — медный сплав с добавками олово. Встречается редко, хотя качеством не хуже латунного.
3. Нержавеющая сталь — прекрасный металл для изготовления регулирующих изделий. Отличается долговечностью, прочностью, стойкостью к коррозии. Но стоимость приборов из него высокая, поэтому для частного дома не подходят.

Встречаются регуляторы титановые, из углеродистой стали, но они рекомендованы для промышленного применения. Выпускаются вентиля из силумина (сплав алюминия с кремнием), их минус — низкая прочность.

Срок службы

На продолжительность службы клапана влияет его качество и число срабатываний. В среднем изделие служит 10 и более лет. В основном выходит из строя термоголовка или электропривод.

Маркировка

Трёхходовые смесители имеют свою буквенную и цифровую маркировку, в которой отражается:

• название компании;
• серия и номер клапана (например VTA 321);
• размер изделия в мм (допустим DN 20);
• показатели температурного уровня от 20 до 40;
• пропускная возможность в м3.

Преимущества и недостатки

Конструкция трёхходовых термостатических смесительных клапанов простая, но при этом они надёжны и долговечны. Их применение позволяет осуществлять качественное и точное регулирование уровня нагрева пола.

Термостатический клапан для теплого пола: виды и их устройство, как выбрать, схемы монтажа и альтернативные способы подключения

Устройства герметичны и компактны. Плюс — не позволяют перегреваться трубам и стяжке, что продляет срок эксплуатации системы.

Польза регулировочных кранов неопровержима, но они имеют ряд недостатков:

1. Увеличивают гидросопротивление — это отрицательно сказывается на функционировании узла, имеющего не один коллектор.
2. Есть риск поступления большого объёма горячего теплоносителя в трубы пола. А это может привести к протечке и завоздушиванию системы. Такие неполадки чаще возникают в момент запуска устройства.

Производители

Отдавать предпочтение надо смесительным клапанам от производителей, которые хорошо себя зарекомендовали на рынке. К таким компаниям относятся:

1. Esbe (Швеция) — занимает лидирующую позицию по качеству продукции данного вида. Клапаны надёжные, с гарантийным сроком более 5 лет.
2. Valtec — российско-итальянская компания, её смесительные краны обладают хорошими характеристиками при доступной цене. Гарантия — 7 лет.
3. Honeywell (Америка) — приоритетом смесителей этой фирмы считается удобный и несложный монтаж. Они надёжные, но дорогие.

Однако следует помнить, что даже качественные изделия при неправильном монтаже, не обеспечат корректную работу системы.

Как правильно выбрать?

Подбирать трёхходовой клапан рекомендовано в магазинах специализированного типа. Выбирая модель надо отталкиваться от его характеристик. При покупке прибора нужно:

• изучить всю документацию — гарантийную, сертификат производителя, инструкцию по установке и эксплуатации;
• отдавать предпочтение бронзовым или латунным приборам — они не будут расширяться при нагревании;
• отталкиваться от пропускной способности вентиля — этот параметр должен соответствовать производительности котла;
• подобрать клапан с поперечным сечением, которое точно совпадает с размером труб пола, при несовпадении придётся покупать переходники.

Важный момент — даже кажущееся совпадение диаметров входного и выходного отверстия клапана, не говорит о пропускном уровне. На это влияет размер внутреннего сечения отверстий. Данный параметр прописывается в сопроводительных документах.

Выбирать устройство нужно исходя из размера отапливаемого помещения — для больших площадей рекомендован автоматический прибор, он способен поддерживать нагрев на должном уровне. Для маленьких комнат достаточного простого с термоголовкой, он справится со своими функциями, поэтому нет смысла переплачивать за более сложную модель.

При покупке необходимо визуально осмотреть устройство на наличие сколов, трещин. Если прибор латунный, то внутри он должен быть золотистый.

Приобретение автоматических устройств облегчит процесс регулировки. А наличие программного обеспечения позволит настраивать температуру с учётом времени и дня недели.

Схема тёплого пола с трёхходовым клапаном

Трёхходовой вентиль может устанавливаться совместно со смесительно-распределительным узлом, или как отдельное устройство.