Выбираем трехходовой клапан для теплого пола

Бесперебойность работы любого оборудования для обогрева жилья зависит от множества факторов, в том числе, правильного выбора комплектующих, характеристики каждой из которых определяют степень эффективности и надежности системы отопления в целом.

Тёплые водяные полы — современное оборудование, корректность работы которого также обеспечивается целым рядом устройств, имеющих определённое предназначение.

В частности, поддержание в отапливаемом помещении оптимального температурного режима непосредственно связано с интенсивностью подачи теплоносителя в водяной контур, которая регулируется различными видами запорной арматуры. К таким регулирующим устройствам относится трехходовой клапан для теплого пола, без оснащения которым теплый пол не станет полноценной функциональной системой.

Одна из моделей трёхходового клапана

Получить поверхностное представление о том, какую работу выполняет трехходовой смесительный клапан, и насколько значима его роль в смесительном узле, позволяет любая схема тёплых водяных полов, независимо от количества и конфигурации контуров. Для лучшего ориентирования при выборе этого устройства разберёмся подробнее, что собой представляет эта комплектующая, и каков её принцип действия.

Основная функция, которая возложена на трехходовой клапан

Система отопления «водяной теплый пол» кардинально отличается от традиционно используемого нами, радиаторного обогрева. Все дело в том, что для отопительных контуров, лежащих на полу в теле бетонной стяжки, необходима невысокая температура теплоносителя. Теплые полы считаются низкотемпературной системой, подключение которой осуществляется к нагревательным приборам или к источнику горячей воды через смесительный узел.

Для того, что бы осуществлялся обогрев в соответствии с санитарными нормами, необходимо существенное снижение температуры воды, поступающей от источника нагрева в водяные контуры. Именно эта функция и возложена на смесительный узел или как его принято называть в среде профессионалов, узел подмеса. Автономный котел в рабочем режиме нагревает воду до отметки 95 0 С. Немногим прохладней является вода в системе центрального отопления. Для нормальной работы греющих полов оптимальная температура теплоносителя составляет 35-55 0 С, которая и получается на выходе из смесителя.

На заметку: не путайте смесительный узел с коллекторов. Первый представляет собой комплект различных узлов и агрегатов, обеспечивающих регулировку подачи воды в водяной контур, тогда как второй является лишь составной частью всего регулирующего блока.

Смесительный узел представляет собой комплект приборов и устройств, выполняющих свои определенные функции. Если о коллекторе информации более, менее предостаточно, а вот что такое трёхходовой клапан, мало кто из нас имеет представление. Задача этого устройства заключается в смешивании двух разных по температуре потоков жидкости. Поступающая из обратной трубы, остывшая вода и горячая вода, идущая по трубе от источника нагрева, посредством работы этого механизма соединяется в один поток, необходимой температуры. Основная деталь этого прибора – термочувствительный сердечник, элемент, который реагирует на изменение температуры водной среды, сжимаясь или расширяясь.

Именно за счет такой конструкции, осуществляется работа трехходового клапана, направленная на автоматизированную регулировку температуры теплоносителя в системе.

На заметку: это устройство используется не только в работе водяных теплых полов, но и стоит на оснащении практически всех автономных систем отопления, работающих на жидком теплоносителе.

На рисунке показана схема смесительного узла для теплых полов и место, которое занимает трехходовой клапан.

Схема смесительного узла для теплых полов и место расположения в ней трехходового клапана.

Основные конструктивные особенности и функции устройства

Имея приблизительное представление о принципе работы трехходового клапана, лучше детально изучить работу этого механизма. Название «трехходовой» определяет основную функцию устройства — через два входа в клапан поступает вода различного происхождения:

• горячий теплоноситель из подающей трубы, связанной с нагревательным прибором или со стояком системы центрального отопления;
• остывшая вода, возвращающаяся после прохождения водяного контура.

Смешиваясь между собой в клапане в определённой пропорции, потоки выходят через третий патрубок, имея заданную величину температуры. Клапан работает постоянно, так как на подмешивании к остывшему теплоносителю горячей воды основан принцип циклической работы теплых полов: нагрев — теплоотдача -подмес — теплоотдача — подмес.

Процесс смешивания двух потоков теплоносителя различных температур должен постоянно контролироваться, лучше — в автоматическом режиме. В противном случае интенсивность теплообмена тёплого пола с воздухом помещения не будет привязана к изменениям температуры в комнате, и придётся по мере необходимости изменять температуру нагрева теплоносителя вручную .

Осуществлять подмес горячего теплоносителя в автоматическом режиме позволяет термочувствительная головка, регулирующая пропускную способность клапана в зависимости от температур смешиваемых жидкостей для получения на выходе заданного значения.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации, используются различные виды трёхходовых клапанов.

1. Отопительные системы

Для системы отопления с радиаторами, работающей от автономного котла, используется самый простой тип устройства. Такие трехходовые краны недороги и имеют относительно простую конструкцию, что позволяет устанавливать их самостоятельно. Регулировка объема смешивания в данном случае осуществляется вручную.

2. Системы горячего водоснабжения

В системах ГВС трёхходовые клапаны используются для поддержания в системе коммуникаций безопасных значений температуры воды, исключая вероятность получения ожогов. Конструкция таких устройств также достаточно проста и понятна. От клапанов для отопительных систем такие устройства отличаются наличием специального защитного блока, перекрывающего горячую воду при отсутствии в водопроводе холодной.

3. Теплые водяные полы

Устройства данного типа наиболее сложны, так как предназначены для поддержания заданной температуры теплоносителя в отопительных контурах с привязкой к температуре воздуха в помещении. Использование в смесительном узле таких устройств позволяет регулировать интенсивность отопления жилья в автоматическом режиме,

Важно! Использование в системе отопления трехходового клапана требует установки циркуляционного насоса — для поддержания в водяном контуре давления, необходимого для корректной работы узла подмеса.

Модель трёхходового клапана с регулировочной шкалой

Для теплых полов кран оснащен регулировочной рукояткой и мерной шкалой, с помощью которой осуществляется настройка прибора.

Варианты использования трёхходового клапана в системах водяных тёплых полов

В жилых помещениях небольшой площади (санузел или ванная комната), теплые полы монтируются без смесительного узла, в котором нет технической необходимости. Для корректной работы системы достаточно использования модели трёхходового вентиля с двумя отсечными клапанами.

На заметку: полноценный смесительный узел (с насосом, коллектором, предохранительными клапанами) стоит немалых денег, и при оборудовании теплого пола в ванной комнате расходы на узел подмеса превысят затраты на устройство водяного контура в несколько раз.

Такое устройство благодаря наличию термостата обеспечит регулировку температуры воды, поступающей в отопительный контур.

В системе отопления, рассчитанной на обогрев всей жилой площади, узел подмеса с трехходовым клапаном потребуется в обязательном порядке. Термостатические трехходовые клапаны станут гарантией бесперебойной подачи подготовленной воды во все петли отопительного контура.

Пример: использование для обогрева жилой комнаты в 20 м 2 одного водяного контура значительной длины тепловодов. Установка на подающую трубу регулирующего крана, снабжённого электроприводом, позволит в паре с насосом обеспечить необходимую циркуляцию теплоносителя. Данная схема предполагает установку клапана в месте соединения трубы обратки с байпасом. Работа термостатической головки настраивается таким образом, чтобы при чрезмерно высокой температуре теплоносителя вода циркулировала по малому кругу.

Отопление при помощи теплых полов жилых помещений в доме с двумя или более этажами, предполагает использование большого количества водяных контуров разной длины. Соответственно, надо будет устанавливать не один, а несколько смесительных узлов.

В этом случае используется связка совместимого трехходового клапана, сервопривода и контроллера, который фиксирует граничные параметры температуры теплоносителя, подающегося в отопительные контуры водных полов. Теплая вода в данном случае будет поступать после связки сразу в определенную отапливаемую комнату, либо идти на коллектор, после чего уже будет распределяться по греющим трубам.

Выбор клапана и особенности установки

Выбирать модель клапана необходимо с привязкой к характеристикам системы отопления.

Сегодня становится модным использовать для оснащения смесительных узлов трехходовые клапаны, оборудованные электроприводами, хотя и обычная, традиционная модель по своим технологическим характеристикам мало в чем уступает сложным устройствам. Во время покупки следует обратить внимание на следующие нюансы:

• наличие технической документации на изделие (сертификаты качества, гарантийные обязательства компании-изготовителя, инструкция по установке и эксплуатации);
• изделия, изготовленные из латуни или бронзы, предпочтительнее — эти металлы прекрасно взаимодействуют с горячей водой, имеют низкий коэффициент теплового расширения.

На заметку: при покупке определить материал, из которого изготовлен трехходовой клапан можно обычным взвешиванием. Возьмите прибор в руку — если изделие покажется достаточно тяжелым, оно сделано из цветного металла. Использовать краны, изготовленные из порошковых композитных материалов прессованием, означает обречь себя на лишние расходы и неприятности.

• соединительные патрубки выбранной модели клапана должны соответствовать параметрам места установки — если шаг резьбы отличается от того, каким вы пользуетесь при монтаже смесительного узла, установить узел не удастся. Габариты клапанов должны быть соизмеримы с площадью установки тёплых полов — нецелесообразно монтировать громоздкие узлы для отопления небольшой площади.

Выводы

Монтаж трехходового клапана — задача не сложная, но требующая соблюдения технических правил. Обычно смешивающие клапаны ставят перед смесителем на подающую трубу, в местах подключения байпаса и обратной трубы. Насос в системе располагается следом за трехходовым клапаном.

После сборки всего смесительного узла надежность соединений и функциональность клапана проверяется пробным пуском, по результатам которого при необходимости выполняется пусконаладка.

Правильно установленный клапан поддерживает заданный температурный режим в обогреваемом помещении и обеспечивает рациональный расход теплоносителя, а следовательно — и экономичность отопления.

Как правильно выбрать трехходовой клапан для теплого пола

Трехходовой клапан для теплого пола необходим для правильного температурного режима. Вода, поступающая в контуры, не должна быть больше 40-45 градусов. Для этого применяется коллектор или смесительный кран. Последний агрегат может иметь разный принцип работы и регулирования. От этого будет зависеть функционал, возможность автоматизации и стоимость изделия.

Трехходовой клапан

Основной принцип регулирования

Задача, которую выполняет трехходовой клапан теплого пола – смешивать остывшую воду обратки с горячей, поступающей из нагревательного котла. Внешне принцип работы всех представленных на рынке устройств един:

• котел подключается к одному из входов изделия;
• обратка подсоединяется к другому;
• трехходовой смесительный клапан для теплого пола подключается выходом к коллекторной гребенке.

Определить, куда присоединяются те или иные точки системы отопления, можно по схеме, нанесенной непосредственно на корпусе смесительного узла.

Важно! На рынке встречаются клапаны с двумя основными методиками включения в циркуляционную структуру. Первый называется Т-образным, у него выход направлен вниз, а подвод горячей воды и обратки осуществляется с боков. Второй тип включения – L-образный, в этом случае котел подключается сбоку, обратка снизу, а выход – с третьей точки на боку узла. При покупке того или иного изделия нужно следить, чтобы оно удобно вписывалось в обвязку трубной сети.

Простое решение

Главная характеристика, которая описывает блок смешивания для теплых полов – пропускная способность. Чтобы достигать заметной эффективности регулировки, проход воды и падение температуры между подачей и обраткой должны быть значительными. Это имеет место в больших домах. При малой площади отопления применение сложного, автоматизированного трехходового узла не показывает заметного эффекта.

Для того, чтобы регулировать микроклимат при небольших длинах контуров теплого пола, можно применять трехходовой кран для подмешивания. Это устройство работает по такому же принципу, что и термозависимый блок. Но регулировка количества поступающей горячей воды и обратки – осуществляется вручную. В квартире не отличающийся сложностью блок, имеющий низкую стоимость – весьма эффективен.

К достоинству простого трехходового крана относится его надежность. Здесь нет ни биметаллических термочувствительных деталей, ни других компонентов, способных изменять свои характеристики со временем и требовать замены. Трехходовые краны заменяются целиком, если их регулирующий элемент из-за засора или времени эксплуатации перестал выполнять свою основную задачу.

Изделия с одноканальной регулировкой

Если рассматривать полную механику работы трехходового клапана, становится понятно, что он должен регулировать два входа, образуя результирующий поток воды с требуемыми параметрами на выходе. На практике рынок предлагает упрощенную структуру управления. Для регулировки теплого пола можно применить термостатический трехходовой клапан.

Работает такой блок следующим образом:

• для поступления охлажденной воды из обратки нет никаких преград, кроме диаметра отверстия в узле подмешивания;
• нагретая котлом вода регулируется, в зависимости от температуры результирующего потока поступление горячего теплоносителя понижается и повышается;
• балансировка давления производится показателями пропускной способности выхода на коллектор.

Большинство продавцов умалчивают, что у них в продаже – именно термостатические трехходовые клапана. Из-за этого у многих пользователей возникают неожиданности в системе отопления, например, несоответствие выходной температуры установленным параметрам регулировки.

Работа термостатического трехходового клапана зависит от показателей давления на выходе котла и создаваемого циркуляционным насосом. Они должны быть примерно равны, тогда блок подмеса будет выдавать параметры, соответствующие установленным регулировкам. Часто котел создает большее давление в системе. И тогда результирующий поток при установке на регуляторе температуры в 25 градусов может иметь показатель в 30 и больше. Причина – обратка поступает в зону смешивания в недостаточном количестве, поскольку подается с недостаточным давлением.

Полнофункциональный клапан

Дорогой полнофункциональный клапан имеет смысл устанавливать в системе отопления, рассчитанной на большую площадь. Тогда для эффективной работы системы будет достаточно и объема проходящей воды, и падения температуры за время прохода жидкости по контурам комнаты.

При этом нет никаких неожиданностей в работе узла подмешивания. Вода на выходе имеет указанную регулятором температуру, расходомеры действуют точно, микроклимат в комнатах может регулироваться плавно и предсказуемо.

Полнофункциональные устройства обязательно оснащаются узлами автоматизированного управления, поскольку механические (улитки, биметаллические пластины) не отличаются надежностью и требуют создания сложной схемы.

Особенности выбора смешивающих узлов

Обвязка котла и других компонентов системы отопления всегда производится стандартизированными трубами. При этом каждый разработчик старается использовать резьбовые соединения одного типоразмера по всей структуре труб. Здесь может проявиться особенность конструкции трехходового клапана, которая способна не позволить системе работать эффективно и надежно.

Несмотря на то, что диаметр присоединения смешивающего узла по резьбе может быть достаточно значительным, это не говорит о реальной пропускной способности. Проблема в том, что внутренний диаметр отверстий, которые перекрываются регулирующей головкой или шаром, может быть от 4 и выше раз меньше соединительной трубы. Поэтому в магазине обязательно нужно рассматривать техническую документацию.

Ключевой параметр, который должен учитываться при выборе того или иного изделия – пропускная способность. Квалифицированные разработчики системы отопления способны предоставить такую цифру для ориентирования. Но если все делалось “на глаз”, ориентироваться нужно на показатели нагревательного котла. Количество воды, которое он способен производить за час или минуту, должно сравниваться с пропускной способностью клапана.

Технические характеристики трехходового клапана

Недостатки смесительных узлов

Кроме уже упомянутой неожиданности с низкой пропускной способностью узла смешивания, у трехходового клапана есть еще несколько особенностей и потенциальных опасностей использования. Во-первых, гидравлическое сопротивление, которое создает изделие в системе теплого пола – весьма велико. Это стоит учитывать, если планируется создавать разветвленную сеть с несколькими коллекторами, циркуляционными насосами и узлами смешивания.

Вторая опасность, заключенная в работе трехходового клапана – возможность резкого поступления большого количества горячей воды в контуры отопления. Это может привести к завоздушиванию, вызвать аварии в виде протечек из-за резкого броска давления. Такая ситуация не является типичной. Но может возникать на стадии первичной регулировки и запуска системы, поэтому такие работы стоит поручать специалистам.

Немного об автоматизации

Автоматические системы регулирования доступны для большинства клапанов. Если узел не оснащен собственной головкой, можно приобрести отдельный сервопривод. В условиях квартиры или частного дома эффективно работают узлы с простой механической системой регулирования. Они компактны, имеют приемлемую цену и в режиме редких случаев регулирования – могут работать долгие годы.

Для получения полностью автономной и не требующей вмешательства системы понадобится управляемая структура, работающая на основе показаний температурных датчиков в комнатах. Она может работать, управляя только блоком подмеса или – осуществляя изменение настроек расходомеров. Для организации сложных и надежных систем рационально приобретать узлы подмешивания, уже оснащенные сервоприводами.

В блоках подмеса с автоматическим управлением применяются электрические и пневматические структуры регулировки. Первые отличаются большей популярностью у потребителей, поскольку относительно дешевы и просто подключаются. Но они не отличаются высокой надежностью, поскольку зависят от параметров входящего энергопитания и могут требовать обслуживания. Пневматические приводы – дорогие, требуют сложного подключения. С обратной стороны – проблем у таких узлов не бывает долгими годами.