- Сохранят стабильность любой системы! Клапаны на отопление: какие они бывают?
- Клапаны для отопления: что надо учитывать при выборе?
- Тип теплоносителя
- Температурный режим
- Давление в системе
- Сечение
- Характеристики различных видов клапанов
- Предохранительные
- Конструктивные особенности
- Принцип работы
- Воздухоотводчик
- Конструктивные особенности
- Принцип работы
- Обратные устройства
- Конструктивные особенности
- Принцип работы
- Балансировочное устройство
- Конструктивные особенности
- Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: виды и преимущества
- За что отвечает трехходовой клапан для отопления с терморегулятором
- Для чего регулировать тепловой поток
- Поддержание комфортной температуры с помощью трехходового клапана для отопления
- Качественное изменение свойств радиатора
- Количественная регулировка теплового потока при помощи трехходового крана для отопления с терморегулятором
- Предел регулировки теплового потока
- Устройство трехходового клапана для отопления
- Принцип работы трехходовых клапанов в системе отопления в зависимости от типа исполнительного механизма
- Типы приводов трехходовых клапанов
- Трехходовые термостатические смесительные клапаны
- Трехходовые краны с электроприводом
- Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества
- Принцип работы трехходового клапана с электроприводом
- Трехходовые клапаны для теплого пола и другие варианты использования
- Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: принцип работы и назначение
- Принцип работы терморегулятора
- Разновидности терморегуляторов для радиатора
- Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм
- Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенности
- Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимущества
- Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимущества
Сохранят стабильность любой системы! Клапаны на отопление: какие они бывают?
Клапаны (вентили) для отопления устанавливаются в узловых точках отопительной системы для того, чтобы параметры теплоносителя соответствовали расчетным значениям.
Клапаны – это элементы запорно-регулировочной арматуры.
Они устанавливаются на трубопровод или радиатор для изменения или стабилизации параметров теплоносителя – направления циркуляции, расхода, давления.
Клапаны для отопления: что надо учитывать при выборе?
По своим функциональному назначению они делятся на следующие типы:
- предохранительные;
- воздухоотводные;
- обратные;
- балансировочные;
- перепускные;
- трехходовые.
Расчет при проектировании системы отопления выполняется в следующей последовательности:
- Рассчитываются параметры теплоносителя в узловых точках — температура, перепад давлений, расход.
- По полученным значениям выбираются тип и номинал вентилей.
- Рассчитываются предварительные настройки регулировочных элементов (положения регулировочных ручек).
При выборе типа и номинала учитываются следующие критерии.
Тип теплоносителя
Теплоносителем может быть либо вода, либо антифриз — этиленгликоль, пропиленгликоль и другие.
Особенности, которые необходимо принимать в расчет:
- У воды на 15—20% больше теплоемкость, чем у антифриза.
- Антифриз вступает в реакцию с цинком, поэтому клапанные приборы не должны иметь цинковое покрытие.
- Максимальная температура теплоносителя с антифризом — не выше 75ºС (при более высокой температуре начинается парообразование). Это учитывается при настройках клапанов группы безопасности.
Температурный режим
При проектировании системы отопления устанавливается максимальная и минимальная температура теплоносителя. Соответственно все вентили отопления должны нормально функционировать в указанном температурном диапазоне.
Важно! При вычислении параметров нужно закладывать в проект не формальные (стандартные) исходные данные по температурному режиму, а реальные. Например, температура носителя, получаемая от городских сетей может составлять не 150ºС, как в технических условиях, а 110—120ºС. Расход теплоносителя в обоих случаях будет отличаться в 2 раза.
Давление в системе
Все вентили должны быть устойчивы к максимальному давлению в системе отопления, которое рассчитывается при проектировании.
От значений давления зависит расчет и выбор предохранительных, перепускных и балансировочных приборов.
Сечение
От проходного сечения зависит пропускная способность — количество теплоносителя, проходящее через клапан в единицу времени.
При выборе клапана с меньшим значением проходного сечения будет наблюдаться нарушение циркуляции теплоносителя. Выбор с высшим расчетным значением приведет к неоправданному удорожанию системы.
Характеристики различных видов клапанов
Клапаны для отопительных систем различаются по своему назначению. Они бывают следующих видов.
Предохранительные
Предохранительный прибор устанавливается с целью защиты системы отопления от повреждений, вызванных гидроударами или повышением давления выше расчетного.
В многоквартирных домах предохранительные вентили устанавливаются на трубе обратки и рассчитываются на максимальное давление 6 бар.
В частных домах они устанавливаются на трубе подачи рядом с котлом (в группе безопасности) на максимальное давление 3 бар.
Конструктивные особенности
Устройство выглядит в виде металлического тройника, по горизонтальному участку которого циркулирует теплоноситель. Вертикальный отвод закрыт подпружиненной мембраной. Значение упругости пружины рассчитано на величину максимально допустимого значения давления в системе.
Фото 1. Предохранительный клапан для систем отопления. Изготовлен в виде тройника, в верхней части располагается ручка регулировки.
Принцип работы
При нормальном давлении мембрана плотно прижата к внутреннему седлу устройства и не пропускает теплоноситель в вертикальный участок. При повышении давления выше расчетного мембрана открывается, поток теплоносителя устремляется в вертикальный участок устройства и выводится наружу.
За счет выведения избытка теплоносителя за пределы контура давление в системе нормализуется и клапан закрывается.
Внимание! Предохранительный вентиль нельзя соединять напрямую с канализацией для слива теплоносителя. Рекомендуется под конструкцией устанавливать емкость, куда будет сливаться теплоноситель, в качестве индикатора срабатывания устройства.
Воздухоотводчик
Воздухоотводящий вентиль предназначен для удаления из системы скопившегося воздуха или газов, которые препятствуют нормальной циркуляции теплоносителя и вызывают коррозию металлических деталей.
Конструктивные особенности
Воздухоотводчики делятся на две группы:
- Автоматические вентили устанавливаются в верхней точке закрытой системы (в открытых системах роль воздухоотводчика выполняет расширительный бак).
- Ручные приборы (краны Маевского) устанавливаются в верхнее отверстие радиаторов.
Автоматический вентиль — это металлический бочонок с резьбовым патрубком. В верхней части бочонка находится штуцер для стравливания воздуха. Внутри устройства имеется полость с поплавком, который связан коромыслом с запирающим элементом штуцера.
Ручной воздухоотводчик — это радиаторная заглушка с винтом. Винт перекрывает отверстие в заглушке для стравливания воздуха.
Фото 2. Ручной воздухоотводчик для отопительных систем, иначе называется «Кран Маевского».
Принцип работы
В автоматическом вентиле воздух поступает в устройство и скапливается в полости над поплавком. По мере скапливания воздуха поплавок начинает опускаться, коромысло открывает запирающий элемент штуцера и воздух выходит наружу. После выпуска воздуха поплавок поднимается, штуцер закрывается.
Для стравливания воздуха при помощи ручного вентиля, который скопился в батарее, винт поворачивают отверткой или специальным ключом. Отверстие в заглушке приоткрывается, воздух выходит из радиатора. После появления струи теплоносителя из отверстия винт закрывают.
Правила использования:
- Автоматический воздухоотводчик должен устанавливаться вертикально на трубопровод штуцером вверх. Защитный колпачок со штуцера снимается.
- Стравливать воздух из алюминиевых радиаторов необходимо не реже 1 раза в месяц из-за возможности электрохимических реакций с теплоносителем.
Обратные устройства
Обратный клапан устанавливается на участках контуров отопительной системы, в которых требуется движение теплоносителя только в одну сторону.
Такими участками являются:
- Байпасы, шунтирующие циркуляционные насосы.
- Узлы подпитки системы водопроводной водой.
- Схемы с одновременным подключением нескольких котлов для гидравлической развязки.
Конструктивные особенности
Обратный клапан состоит из металлического корпуса с резьбовыми патрубками, в котором расположен запирающий механизм.
По исполнению запирающего механизма обратные устройства делятся на следующие типы:
- Пружинный или тарельчатый. Запирающий механизм — пластина, прижатая к седлу под действием пружины.
- Дифференциальный или шариковый. Запирающий элемент — легкий шарик из термостойкой резины, под действием своего веса закрывающий воронку с отверстием для прохода теплоносителя.
- Лепестковый или гравитационный. Запирающий элемент-лепесток, закрепленный за верхнюю точку и под действием своего веса прижимающийся к уплотнителю седла.
Правила установки:
- Обратный прибор устанавливается по направлению движения теплоносителя — от входа к выходу (по стрелке на корпусе).
- Шариковое устройство устанавливается вертикально, шариком вверх.
- Лепестковый аппарат устанавливается горизонтально.
Принцип работы
Запирающий механизм устройства открывается для пропуска теплоносителя в прямом направлении, если существует определенный перепад давлений — разница между давлением на входе и выходе.
Пружинные клапаны имеют самое большое минимальное значение перепада давления (от 0,025 бар) для открытия механизма. Поэтому их не рекомендуется устанавливать в самотечных системах.
Лепестковый и шариковый открываются при любом положительном перепаде давления.
Балансировочное устройство
Балансировочные устройства предназначены для балансировки отопительных контуров или радиаторов по тепловому режиму, с целью равномерного распределения тепла. Цель балансировки — обеспечить расчетное значение расхода теплоносителя по каждому радиатору или контуру.
В зависимости от места установки различают следующие виды балансировочных вентилей:
- Магистральные вентили — на обратных трубопроводах отопительных контуров большой протяженности (в многоэтажных зданиях).
- Радиаторные вентили — на выходах из радиаторов, подсоединенных к одному контуру в однотрубной системе.
Фото 3. Балансировочный клапан для отопительных систем. В нижней части располагается регулировочная ручка.
Конструктивные особенности
Балансировочный вентиль состоит из металлического корпуса с резьбовыми патрубками для подключения к трубам. Регулировочная ручка на вентиле определяет степень перекрытия проходного отверстия конусным затвором.
На корпусе может быть нанесена шкала для точной настройки расхода теплоносителя, проходящего через проходное отверстие. Магистральные вентили имеют штуцера для подключения измерителей давления.
Важная характеристика балансировочного вентиля — Kvs или максимальная пропускная способность. Она определяет расход жидкости (м³/ч), прошедшей через полностью открытый вентиль при перепаде давлений на входе и выходе вентиля 1 бар.
Важно! Подбирать балансировочный вентиль нужно не под диаметр труб, а под расчетное значение Kvs.
Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: виды и преимущества
Одним из главных залогов комфорта в доме в холодное время года является тепло, которое обеспечивает отопительная система. Сегодня система водяного отопления включает в себя не только батареи, трубы и котел, но и менее заметные, но важные элементы. Одним из них является запорно-регулирующая арматура, в частности, трехходовой клапан для отопления с терморегулятором. Давайте разберемся, почему эта часть системы так важна и для чего она предназначена.
Трехходовой клапан — одна из самых важных частей системы отопления
За что отвечает трехходовой клапан для отопления с терморегулятором
Клапан с терморегулятором гарантирует практичность и эффективность функционирования системы. Трехходовые клапаны для отопления призваны регулировать тепловой поток, что обеспечивает комфорт в помещении и экономичность использования.
Трехходовой клапан обеспечивает эффективность и экономичность отопительной системы за счет регулирования теплового потока
Для чего регулировать тепловой поток
Прежде чем приступать к проектировке отопительной системы, производится тепловой расчет. На основе его результатов выбирается подходящая мощность и тип отопительных приборов, способных поддерживать оптимальный температурный режим в помещении.
В расчет берется площадь помещения, после чего анализируют возможные теплопотери. Исходя из этого, рассчитывается производительность отопительной системы, необходимая для создания в комнатах комфортного микроклимата. После чего для всех помещений составляется тепловой баланс.
Однако, данные расчеты производятся при конкретных условиях, которые могут меняться в процессе эксплуатации. Факторы, влияющие на работу радиатора, различны:
- температурные перепады на улице;
- солнечная активность;
- сила ветра;
- наличие бытовых приборов, генерирующих тепло.
Схема отопления с трехходовым клапаном
В результате, просчитанный температурный баланс нарушается, и в помещении становится жарко. Однако, изъять из комнаты части радиатора или заглушить тепловое излучение невозможно. Таким образом, возникает необходимость управлять генерируемой тепловыми приборами энергией, чтобы поддерживать в помещении комфортный микроклимат.
Поддержание комфортной температуры с помощью трехходового клапана для отопления
Есть два пути регулировки выделяемой радиатором энергии:
- Качественное изменение свойств радиатора.
- Количественное регулирование выделяемого тепла.
В обоих случаях необходимы манипуляции с циркулирующей по трубам жидкостью.
Качественное изменение свойств радиатора
Для того чтобы регулировать микроклимат в помещении, можно перевести генератор тепла в другой режим работы – в результате чего меняется температура поступающей к радиаторам воды.
Наличие трехходового клапана позволяет регулировать климат в помещении при любом типе отопления
Переключить режим можно на настенном котле, если речь идет о загородном доме. Однако, ситуация куда сложнее в случае с котельной городского микрорайона.
Полезный совет! В случае городской квартиры, когда у вас нет доступа к котельной, остается регулировать энергию, уже выделяемую теплоносителем.
Количественная регулировка теплового потока при помощи трехходового крана для отопления с терморегулятором
В случае когда вы не можете повлиять на температуру воды, поступающей к радиатору, можно регулировать ее количество. Для этого и необходимо купить трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором. Эти устройства позволяют ограничить количество воды, проходящей через радиатор, и в результате при одной и той же площади батареи в комнату будет поступать больше или меньше тепла, разумеется, в пределах, ограниченных мощностью системы.
Устройство трехходового смесительного клапана с термостатом
Трехходовой клапан для отопительной системы и регулятор температуры, устанавливаемый на радиаторе, могут использоваться по отдельности, однако в автономных отопительных системах современных квартир и частных коттеджей зачастую применяют комбинированный способ для повышения эффективности. Таким образом, целесообразна покупка трехходового клапана для отопления с терморегулятором.
Предел регулировки теплового потока
Важно учитывать, что принцип работы трехходового смесительного клапана позволяет повышать или понижать температуру радиатора лишь в установленных границах. Пределы эти продиктованы техническими характеристиками теплового прибора, а именно, значением его максимальной теплоотдачи, и зависят от каждого конкретного радиатора.
Устройство трехходового клапана для отопления
Чтобы понять, как работают трехходовые клапаны в системе отопления, важно разобраться в его устройстве.
Конструкция трехходового клапана для отопления
Визуально данный прибор выглядит как обычный металлический тройник. В качестве материала для изготовления клапана обычно используют латунь, иногда берется чугун или сталь. В корпусе прибора три патрубка.
Однако, внутри тройника находится механизм, на котором и основан принцип работы трехходовых клапанов. Он автоматически регулирует тепловые потоки, позволяя поддерживать в комнате комфортный микроклимат.
Принцип работы трехходовых клапанов в системе отопления в зависимости от типа исполнительного механизма
Существует два типа исполнительных механизмов, влияющих на работу трехходового клапана в системе отопления.
Типы исполнительного механизма трехходового клапана:
Тип исполнительного механизма | Принцип работы | Устройство |
Седельные исполнительные механизмы | Оснащены штоком, поступательно двигающимся вверх или вниз. | Внутри корпуса находится седло, перекрытое конусом, который закреплен на конце рабочего штока. |
Поворотные исполнительные механизмы | Оснащены шаром или сектором, который вращается. | Шток не движется по вертикали, но привод прокручивает его так, чтобы движение шара с проемом, как в шаровых кранах, открывало или, напротив, частично перекрывало сообщение между патрубками. |
Полезный совет! Для использования в быту можно выбрать клапан с запирающей рабочей частью-сектором или с шаром: такие модели оптимальны для случаев, когда не требуется устойчивость к экстремально высоким температурам и большая пропускная способность.
Типы приводов трехходовых клапанов
За перемещение рабочего штока отвечает внешний привод. Существует несколько разновидностей данной части системы.
Трехходовые термостатические смесительные клапаны
По принципу работы трехходовые термостатические клапаны делятся на:
- клапаны прямого действия;
- клапаны косвенного действия.
Чаще всего данный тип клапана используется в бытовых установках, и цена трехходового термостатического клапана ниже, чем у других типов данного оборудования.
Трехходовой клапан для отопления с термостатом
Функционирует данный тип устройства следующим образом: когда меняется температура теплового устройства, расширяющаяся жидкость «сильфона», термочувствительного элемента, давит на рабочую часть устройства, шток. Здесь же находится термоголовка трехходового клапана, однако данный элемент присутствует не во всех устройствах.
Датчиком в таком клапане также может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.
Трехходовые краны с электроприводом
В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы. Существует две разновидности:
- трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
- трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.
Клапан с сервоприводом на электрическом моторе
Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.
Полезный совет! Вы можете купить трехходовые клапаны для отопления без штатного привода, а затем уже выбрать наиболее подходящий для ваших целей вариант приспособления.
Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества
Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.
Электропривод позволяет автоматизировать работу трехходового клапана для отопления
Принцип работы трехходового клапана с электроприводом
Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.
Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.
Статья по теме:
Водяное отопление частного дома своими руками, схемы конструкций
Как сделать водяное отопление в доме своими руками. Чертежи конструкций. Различие естественной и принудительной циркуляции воды.
Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.
Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.
Схема действия трехходового клапана на базе электропривода
Трехходовые клапаны для теплого пола и другие варианты использования
Существует несколько вариантов использования данного типа клапанов:
- Трехходовые смесительные клапаны для теплого пола устанавливают, чтобы не допустить перегрева отдельных вето системы. В результате водяной теплый пол нагревается равномерно, что способствует комфортному микроклимату в помещении, а также безопасности системы.
- Покупка трехходовых клапанов для твердотопливных котлов позволяет справиться с ситуацией, когда в начале топки в камере котла выпадает конденсат.
- Трехходовые клапаны устанавливают в систему отопления, чтобы разделить потоки и запитать контур ГВС.
- Трехходовые устройства используются для байпасной обвязки радиаторов.
- Клапаны оптимальны для создания короткого контура при подготовке обратки.
Использование трехходового клапана для регулирования теплого пола
Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: принцип работы и назначение
Терморегуляторы устанавливают на проходные пробки радиатора. В случае необходимости данные приборы целиком или частично перекрывают поток теплоносителя. Ту же функцию выполняет кран, однако, при наличии терморегулятора вы единожды выставляете необходимые параметры, после чего термоклапан поддерживает заданный температурный режим самостоятельно. Наибольшую точность работы и функциональность обеспечивают электронные термоклапаны.
Важно понимать, что терморегулятор не способен изменить изначальную мощность источника тепла, однако позволяет грамотно распорядиться тепловой энергией и создать в помещении комфортные условия.
Полезный совет! В случае с чугунными батареями использование терморегулятора бессмысленно, так как тепловая инерция чересчур высока. В результате, хотя цена трехходового клапана для отопления с терморегулятором выше обычной цены трехходового смесительного крана, температурный регулятор существенно повышает удобство использования и эффективность работы устройства.
Принцип работы терморегулятора
Регулятор температуры представляет собой двухходовое устройство, состоящее из двух основных частей:
Устройство терморегулятора:
Элемент | Функция | Устройство | Принцип действия | ||||||||
Вентиль (клапан) | Запирающий механизм | Состоит из седла, конуса и штока. | Рабочий шток задвигается, уменьшая расстояние между седлом и конусом и тем самым уменьшая поток. При увеличении расстояния между этими частями поток, напротив, увеличивается. | ||||||||
Термоголовка | Управление штоком | В «сильфоне» (специальном цилиндре) замкнуто термочувствительное вещество. | Принцип работы основан на расширении газа и жидкостей в случае нагревания. Под действием горячего теплоносителя вещество в сильфоне расширяется, подталкивая подпружиненный поршень. Тот воздействует на шток с конусом в строну седла. При снижении потока теплоносителя происходит охлаждение и, соответственно, уменьшение объема активного вещества. Пружина возвращает поршень, конус и шток на место, и поток усиливается. Повторение цикла позволяет регулировать степень нагревания радиатора с высокой точностью.
Разновидности терморегуляторов для радиатораВыделяют несколько разновидностей классификации терморегуляторов для трехходового клапана. Классификация терморегуляторов по способу установки температуры и управления температурным режимом:
Ручные и механические терморегуляторы можно разделить по типу активного вещества в сильфоне. В качестве термочувствительного вещества в сильфоне может использоваться жидкость или газ, соответственно, терморегуляторы бывают: Также терморегуляторы разделяются по назначению. В зависимости от особенностей, терморегуляторы предназначены:
По способу подключения терморегуляторы бывают: Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирмЧтобы выбрать подходящий клапан, необходимо сравнить все характеристики разных моделей, а именно тип исполнительного механизма, тип привода, наличие и вид терморегулятора, а также производителя и цену трехходового крана для отопления. Стоит обратить внимание на модели от ведущих производителей. Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенностиСреди основных преимуществ моделей фирмы Esbe – простота и доступная стоимость. Трехходовой клапан для отопления производства фирмы Esbe
При монтаже клапана следует учесть ряд особенностей:
Клапан фирмы Esbe интегрированный в систему отопления Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимуществаФирма Navien специализируется на производстве отопительных котлов. Трехходовые клапаны данного оборудования предназначены для смены приоритетов между нагревом воды для водоснабжения и отопительной системой. Данные клапаны стоит покупать при наличии оборудования Navien, ведь комплектующие и техника одного производителя – залог долгой и эффективной работы системы. Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимуществаКлапаны производства фирмы Danfoss применяются в системах отопления и водоснабжения. Среди преимуществ данного типа оборудования:
Трехходовой клапан фирмы Danfoss Внимательно изучив технические характеристики и советы по выбору трехходового клапана для систем отопления, можно подобрать подходящее устройство под определенное помещение и условия эксплуатации. |