Трехходовой клапан для теплого пола. Устройство. Принцип работы

При водяном отоплении вода может достигать температуры выше 90°C. Для радиаторов такой показатель вполне приемлем, но возникают вопросы, если подобный теплоноситель поступает в контур теплого пола. Чтобы температура была нормальной (не выше 40 градусов по Цельсию) используют специальное устройство: трехходовый клапан.

Принцип работы

Клапан трехходовой выполняет запорные функции. Установка производится на подачу, с обратки теплого пола, реализуется дополнительный подмес к теплоносителю, который мы получаем из котлового контура. Таким образом подобная установка позволяет понизить температуру до нужно уровня, смешивая горячий теплоноситель с подачи с остывшим от обратки. Клапаном управляет термостатическая головка датчики при этом могут быть:

Иногда ставят термометрический сервопривод, который работает с использованием контроллера. Производители обычно указывают стрелками движение потока воды. По таким маркерам несложно понять какому виду принадлежит данный элемент. Подключение к контуру делается в точно таком же режиме, как показывают стрелочки. Точка монтажа должна выбираться таким образом, чтобы систему можно было регулировать без каких-либо помех. Перед установкой следует внимательно ознакомиться с руководством от производителя.

Автоматика отслеживает поступление теплоносителя в контур пола. Если температура становится выше нормы, то проход блокируется специальной заглушкой. Когда контур остывает, шток поднимается, опять начинается циркуляция теплоносителя. Обратка не должна быть ниже 60 градусов, в противном случае будет наблюдаться слишком большая нагрузка на котел, его ресурс быстро израсходуется. Из подачи клапан выбирает воду и отправляет ее в обратку. У стандартных котлов теплообменник имеет слишком низкую температуру, что способствует быстрой их порче. Конденсационные котлы особой конструкции стоят слишком дорого, гораздо рациональнее поставить трехходовой клапан на традиционные котлы.

Яркий пример использования трехходового клапана:

Устройство

Существует всего три вида трехходовых клапанов для тёплого пола. Имеют они некоторые различия по устройству и работе. Внешне они почти идентичны, поэтому важно выбрать нужный блок, который идеально подойдет для работы. При выборе, обязательно стоит обращать внимание на маркировку на корпусе

Маркер «+» — это контур с высокой температурой. Подмес с обратки теплоносителя, который имеет низкую темпе ауту. «М2 — это точка встречи и перемешивания двух потоков.

Рекомендуется помнить: клапан в массе своей сделан из керамических элементов, поэтому загрязнение для этих приборов категорически противопоказано. Чтобы этого не произошло должны стоят надежные фильтры.

Виды клапанов для теплого пола

Смесительный

При приподнятой задвижке открыты два прохода. В этом случае активно холодная и горячая вода перемешивается, устанавливается таким образом обретенная температура, которая контролируется датчиком термоголовки.

Если температура теплоносителя слишком высокая, то задвижка опускается. Таким образом остается свободной только зона подмеса холодного теплоносителя. В этом случае сохраняется внутренняя воды в блоке теплого пола.

Механический

Во втором варианте трехходового клапана мы наблюдаем, что зоны находятся все в других местах. Зона теплого пола перешел в нижнюю часть, «плюс» перешел справа — налево. Все эти детали не особо что-то значат.

Шток крепится к вентилю, под ними есть маркеры, ориентируясь на них можно регулировать температуру. Метод простой и очень надежный. Стоит такой элемент недорого, но регулировать все режимы приходится ручным способом. Отопительный контур при этом может нагреваться неодинаково.

С термоголовкой

Самое важное: при приподнятом штоке не происходит никакого подмеса. Горячая вода без малейшей задержки отправляется в контур теплого пола. Подобное явление не является продуктивным и не несет в себе положительного заряда. Если заглушка закрывается, то продолжается (как и в первом варианте) внутренняя циркуляция.

Термостатический

Термостатическим трехходовым клапаном для теплого пола называют устройство, где есть специальный терморегулятор. Настройка в этом случае делается единожды, после этого движение задвижки регулируется автоматически. Руководит этим процессом термочувствительная субстанция (иногда газообразное вещество). При увеличении температуры эти консистенции расширяются в объеме, влияют на задвижку. Стоит такой девайс дороже, но работает вполне надежно.

Расположение в третьем последнем варианте трехходового клапана для теплого пола точно такое же, как и в первом. Принципиальное различие заключается в том, что при приподнятой задвижке теплоноситель проникает во внутрь теплого пола. Подобное явление мы наблюдали во втором варианте. Если задвижка закрывается, то имеет место активная циркуляция как в первом и втором случае. Ситуация таким образом с закрытой задвижкой как объединяет все три клапана.

Назвать клапана можно так:

• № 1 — Смесительный
• № 2 — Разделительный
• № 3 — Разделительный

Два последних являются вспомогательными, они не работают без подмеса и лишь меняют направление движения теплоносителя.

Рассмотрев целостную картину, несложно догадаться, что идеально подходит для теплого пола первый клапан. Причина проста: в систему входит теплоноситель, который прошел необходимую подготовку. Следует учитывать, что клапана работают при разных температурных режимах, имеют различную пропускную способность, есть различия в материалах из которого они сделаны.

Вот последствия использования теплого пола без подмеса:

Схема подключения

Вернемся теперь к общей схеме клапана. Мы проанализировали смешение двух потоков теплоносителей, которые имеют разную температуру. Здесь на поверхность выходит главный недостаток «трехходового», который не может дозировать количество теплоносителя. Поток холодный перемешивается с горячим потоком, на выходе получается достаточно непредсказуемая температура.

Термоблок старается выдерживать заданный уровень, но сделать это архисложно. Постоянно присутствует в этом случае неустойчивое равновесие. Подобная схема напоминает явление, как если бы открыть два крана с холодной и горячей водой, определить точную температуру воды будет практически невозможно. Таким образом, если нет возможности, используя клапана, влиять на подмес, надо значит поставить дополнительный блок, который сможет влиять на остывший теплоноситель.

Чаще всего монтируют:

1. Балансировочный вентиль.
2. Настроенный радиаторный клапан

Эти два элемента монтируются на байпас таким образом мы будем получать нужную температуру. Если отсутствует согласование между насосом котла и теплого пола, то в этом случае передавливание теплоносителя (котловой мощнее) сразу в обратку котлового контура. Таким образом до теплого пола доходить ничего не будет. Избежать этого явления можно с помощью монтажа обратного клапана, его также поставить можно на выходе. Таким образом проблема будет решена. Стоимость в среднем:

1. Клапан трехходовой 3300 руб.
2. Термоголовка 2700 руб.
3. Обратный клапан на дюйм 500 руб
4. Вентиль, радиаторный клапан до 700 руб
5. Общая сумма составляет порядка 7200 руб.

При этом не учитываются трубы, фиксирующие материалы.

Стоит рассчитывать диапазон температур. Для теплых полов температура не превышает 40°C. Также существуют допуски по давлению: дорогие конструкции «держат» давление до 16 бар, для бытовых устройств вполне хватает в 2,5 раза меньше (5-5 бар). Регулируются данные показатели ГОСТ 26349-84.

Трехходовые клапана имеют разные диаметры патрубков. Самые популярные из них: это 1 и ¾ дюйма, резьба при этом бывает как внутренняя, так и — внешняя.

Трехходовые клапаны в отоплении теплого пола кажутся невзрачными, но они необходимы в работе и применяются в различных сферах, выполняя важные функции. Использовать клапана рекомендуется использовать изделия от известных производителей, тогда это компактное устройство будет работать без сбоев долгие годы. При покупке следует познакомиться, чтобы на корпусе не был повреждений или трещин. Регулятор должен без затруднений поворачиваться в любую сторону. Термоголовка проверяется с помощью небольшого нагрева. Это можно сделать, используя о

Как подключить трехходовой кран на теплые полы?

Благодаря созданию комфортных условий, водяной теплый пол становится уже привычным. Чаще всего он обустраивается в частных владениях. Для регулирования потоков жидкости необходимо включать в систему трехходовой клапан для теплого пола определенного типа.

Схема узла подмеса для теплого пола

Особенности трехходового клапана

Смешивание потоков жидкости, которое позволяет выполнять термостатический смесительный кран, дает возможность направлять в систему теплого пола потоки со стабильной, нормативно установленной температурой. Производится эта операция автоматически. Для смешивания, происходящего внутри прибора, к горячей воде добавляется уже остывшая жидкость из «обратки».

Описание трехходового клапана

Функционирование происходит в следующей последовательности:

Принцип работы трехходового клапана

• горячая вода поступает к коллектору, входящему в систему теплого пола;
• при проходе термосмесительного клапана происходит определение степени нагрева жидкости;
• если температура воды выше установленной, то открывается проход, куда поступает охлажденная жидкость;
• внутри происходит смешивание двух потоков;
• после достижения нужного значения проход для холодной воды закрывается.

Среди недостатков трехходовых клапанов отмечается возможность появления резких скачков температуры, происходящих во время запуска нагретой воды, что негативно влияет на состояние трубопровода.

Подача и обработка тепла в пол трехходового смесителя

Такой кран, изготавливаемый из латуни, в своей конструкции имеет три хода, обусловливающие применение разных способов смешивания жидкостных потоков, в зависимости от которых выделяются три разновидности трехходовых клапанов.

Габаритные и установочные размеры трехходового клапана

• Клапан с нужной для теплых полов функцией термостата. Такое устройство не только регулирует интенсивность смешиваемых потоков, но и обеспечивает поддержание в системе заданной температуры. Содействует осуществлению данной функции наличие термочувствительного элемента, который, улавливая степень нагрева обоих потоков, входящих в кран, изменяет сечение отверстий.
• Трехходовой термостатический клапан второй разновидности отличается тем, что обеспечивает регулирование интенсивности подачи только горячего потока. В комплектацию входит термоголовка с выносным датчиком.
• Также можно из ассортимента трехходовых моделей подобрать смесительный кран, который автоматически не поддерживает заданную температуру.

Критерии подбора

Подбирая смесительный клапан, целесообразно ориентироваться на несколько показателей.

Площадь помещения. Для маленьких комнат – ванной, туалетной не всегда рекомендуется приобретать более дорогой термосмесительный клапан, так как достаточно поставить привычный вентиль. Большие помещения при обустройстве теплых водяных полов потребуют наличия смесителей, автоматически регулирующих температуру обогревающей жидкости.

Трехходовые клапаны Esbe модели VTA320

Размеры поперечного сечения. Этот показатель обязательно учитывается при подборе термостатического клапана, обеспечивая точное подключение в отопительную систему. Если в ассортименте, предлагаемом в магазине, не нашлось прибора с нужным диаметром, то приобретаются специальные переходники.

Возможность получения автоматического режима функционирования.

Пропускная способность. Этот параметр рассчитывается на этапе проектирования теплого пола. Сообразно полученным величинам подбирается смесительный кран, способный выдержать нужную нагрузку.

Характеристики двухходового клапана

Двухходовой кран представляет собой модернизацию вентиля. Вмонтированный в коллектор, он, работая в автоматическом режиме, поддерживает уровень заданной температуры. В отличие от традиционного вентиля, такая модель ориентирована на пропуск жидкостного потока в одном направлении. При обратной установке весь процесс функционирования теплого пола будет нарушен. Для продления эксплуатационного срока перед клапаном монтируется фильтр для задержки механических примесей.

Термосмесительный узел теплого пола

Изготавливается такой термосмесительный кран из латуни, стали, а также чугуна. Включает в себя термостатическую головку с жидкостным датчиком, целевая роль которого включает контроль температуры теплоносителя. При его функционировании прохладная вода, идущая из «обратки», поступает постоянно, в то время как горячий теплоноситель подается только при необходимости.

Схема двухходового клапана

Благодаря подобной схеме, теплый пол не перегревается, следовательно, его эксплуатационный срок удлиняется. Поскольку пропускная способность двухходового клапана сравнительно невысокая, регулирование температуры производится плавно, без скачков. Специалистами рекомендуется применять этот прибор при обустройстве теплых полов на значительной площади, превышающей 200 м2.

Схема подключения трехходового клапана

В зависимости от направления потоков, термостатический клапан представлен двумя моделями.

• Т-образная или симметричная схема. При таком подключении вода – горячая и холодная входит через боковые отверстия, а после смешивания жидкость вытекает через центральный ход.
• L-образная или асимметричная схема. В таком случае горячая вода поступает с одного бока, а холодная – снизу. Впоследствии смешанный поток выходит из второго бокового хода.

Схема подключения трехходового смесительного клапана

Устанавливается смесительный кран, оборудованный терморегулятором, если требуется обеспечить стабильную температуру теплоносителя.

Рассматривая смесительный узел, можно выделить в нем следующие составные части:

• клапан обратный;
• датчик температурный;
• насос циркуляционный;
• смесительный трехходовой клапан.

Схема смесительного узла для теплого пола

Схема подключения включает циркуляционный насос, монтируемый на подачу. Затем устанавливается температурный датчик, необходимый для определения степени нагрева поступающей воды. После этого идет термостатический клапан. На «обратку» монтируется обратный клапан с выходом, который присоединяется к трубе с циркулирующей охлажденной жидкостью, направляемой к смесительному клапану.

При подобной схеме подключения теплоноситель движется по следующему маршруту.

Последовательный тип подключения

• Закачивание горячей воды при помощи циркуляционного насоса в систему оборудуемого теплого пола. Температура теплоносителя может достигать 80°С.
• Смешивание с холодной водой при прохождении трехходового клапана. В результате достигается нужная температура.
• Распределение теплоносителя по трубам теплого пола.
• Возвращение остывшей воды в «обратку», откуда она забирается в трехходовой клапан для последующего смешивания с горячей жидкостью.

При подобном подключении регулирование степени нагрева поступающей в водяной контур воды осуществляет температурный датчик. Есть и другие способы управления. Самый неэффективный – это ручной метод, когда требуется изменять поступление потоков поворотом рукоятки. Есть вариант управления при помощи сервопривода, команды на который поступают от контроллера сообразно сигналам, поступающим от датчиков.

Схема узлов на основе трехходового смесительного и термостатического клапанов для теплых полов

Термостатический кран при оборудовании водяного теплого пола играет важную роль. Не допуская перегревания поступающего в трубы теплоносителя, он позволяет экономить топливо. Кроме этого, обеспечивается безопасность при эксплуатации достаточно сложной системы обогрева и продляется срок безаварийной службы.

Видео: Тёплый пол своими руками: нужен ли трёхходовой кран

Водяной теплый пол — высокоинерционная система, управление которой имеет отложенный результат.

То есть, реакция на любое корректирующее воздействие будет физически ощущаться не сразу, что требует более аккуратной и мягкой настройки.

Иначе можно получить слишком ярко выраженное изменение режима работы — от полной остановки, до максимального нагрева поверхности.

Все управление системой сосредоточено в смесительном узле, осуществляющем подмешивание более холодных потоков в исходный горячий. Основным устройством, выполняющим это действие в составе узла, является смесительный клапан. Рассмотрим его функционирование повнимательнее.

Общая информация

Смесительный клапан для теплого пола — это устройство, осуществляющее соединение исходного горячего потока прямой линии с остывшим обратным. Дело в том, что в магистрали, приводящей поток питания к смесительному узлу, температура теплоносителя максимально высока. Она может составлять до 90-95 градусов. Если такой теплоноситель напрямую запускать в трубы теплого пола, то в помещении станет слишком жарко. Проблему решают путем подмешивания остывшей обратки к прямому потоку.

Если обратка имеет около 30 градусов, то при смешивании с прямым потоком с температурой около 90 градусов можно получить любое значение в этих пределах, главное — определиться, какая температура нужна и смешать теплоноситель в нужной пропорции. И, если за температурой наблюдают различные датчики, да и сами жильцы вполне в состоянии определить наиболее комфортный режим действия теплого пола, то сам процесс смешивания потоков горячей и остывшей воды выполняется при помощи смесительного клапана.

Кран для водяного тёплого пола

Термостатический смесительный кран — полное название этого устройства, или иное название смесительного клапана.

Дело в том, что существует множество производителей, по-разному именующих свою продукцию, кроме того, технический перевод иногда осуществляется без учета устоявшихся терминов.

Отсюда могут возникнуть некоторые расхождения в терминологии, что несколько неудобно, но терпимо.

Чаще всего, смесительным краном называют двухходовой клапан теплого пола, но возможны любые варианты.

Часть смесителя

Смеситель для теплого пола, решающий вопросы контроля, настройки и регулирования режима работы системы теплого пола, базируется именно на действии клапана.

Без его участия функционирование смесительного узла не может осуществляться, поэтому можно вполне ответственно заявить: роль смесительного клапана — ключевая, вся работа узла построена на нем.

Помимо крана, в узле присутствует насосная группа, подробно рассмотренная в другой статье.

Зачем нужен?

Смесительный клапан для водяного теплого пола, в зависимости от конструкции, предназначен для разных целей.

Он призван либо ограничивать поступление горячего теплоносителя, либо напрямую смешивать потоки (прямой и обратный), выдавая на выходе готовый к запуску в контуры системы теплоноситель.

Таким образом, смесительный кран для теплого пола выполняет как регулировочную функцию, так и полностью осуществляет процесс образования состава с нужными параметрами. Все смежные устройства работают на создание нужных условий — давление и производительность, скорость потока, регулирование и распределение по петлям и т. д. Но само по себе создание смеси с заданной температурой — прерогатива именно смесительного клапана.

Имеется два типа смесительных клапанов:

1. Двухходовой. Другое название — питающий клапан. Считается более устойчивым в работе, не допускающим резких воздействий на систему, чреватых неприятными последствиями. Применяется на относительно небольших (до 200 кв. м.) площадях.
2. Трехходовой. Конструктивно отличается от двухходового клапана. Производит смешивание и выдачу готового теплоносителя, может быть использован на системах любой мощности, обогревающих любые площади. Трехходовой смесительный клапан для теплого пола имеет некоторые опасные для системы свойства, отчего среди специалистов нередко считается способным на создание аварийной ситуации.

Двухходовой

Из чего состоит

Двухходовой клапан для теплого пола — это устройство, ограничивающее доступ горячего потока в систему труб теплого пола. Он на определенную величину перекрывает просвет канала, проводящего горячий прямой поток, снижая в определенных пределах его поступление или, наоборот, увеличивая его для подъема рабочей температуры. Фактически двухходовой клапан — это обычный кран, как его иногда и называют.

Внимание! Строго говоря, двухходовой клапан не является именно клапаном в полном понимании этого термина, однако, устоявшаяся терминология предпочитает такое обозначение устройства.

Как работает

Двухходовой клапан устанавливается в разрыв прямого магистрального трубопровода и устанавливает определенный режим подпитки горячим теплоносителем рабочей смеси.

Для упрощенного представления о его действии можно рассмотреть действие горячего вентиля в смесителе — от величины открытия зависит температура воды, идущей из крана.

Примерно так же работает двухходовой кран, единственным отличием становится то, что смешивание производится не двух отдельных, а одного и того же потока, имеющего разницу температур в разных участках.

Трехходовой

Устройство

Трехходовой клапан для теплого пола имеет один вход для горячей воды, средний вход — для обратки и выход для выдачи готовой смеси с определенной температурой. Между первым и вторым входами имеется заслонка, которая способна по необходимости перекрывать один поток, одновременно открывая просвет для следования второго. Таким образом, происходит смешивание прямого и обратного потоков — настройка нужной температуры теплоносителя.

Принцип работы

Работа может происходить как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Трехходовой кран для теплого пола устанавливается в разрыв прямого магистрального трубопровода с одновременным подключением к среднему входу перемычки, идущей на обратку.

Выход клапана выдает смесь прямого и обратного потока, температура которого может изменяться в пределах их температур. Изменение положения регулировочного вентиля клапана одновременно увеличивает один и уменьшает другой поток, делая смесь либо теплее, либо холоднее.

Другое оборудование, входящее в состав смесительного узла: коллектор.

Термоголовка

Термоголовка для теплого пола — автоматический регулятор величины потока в зависимости от температуры.

Работает на принципе изменения объема газа, который от нагревания расширяется и начинает давить на мембрану, приводящую в действие шток регулятора просвета потока.

Исполнительный орган — либо конус на штоке, движущийся вверх-вниз и открывающий/закрывающий просвет, либо поворотный механизм наподобие шарового.

Достоинства термоголовки:

1. Непрерывность действия.
2. Автоматический характер работы, не требующий вмешательства (только для первичной настройки).

При этом имеются некоторые недостатки:

1. Регулируется температура непосредственно на вентиле, а не на трубах теплого пола, что требует периодического изменения настроек термоголовки.
2. Механические устройства со временем изменяют свои характеристики — меняется упругость мембраны, от постоянного воздействия тепла выходят из строя резиновые детали.

Большинство современных двух- и трехходовых клапанов снабжаются терморегуляторами.

Сервопривод

Сервопривод для теплого пола — это устройство, осуществляющее механическое воздействие на клапан, открывая или закрывая его по сигналу от датчика (в нашем случае — от датчика температуры).

Существуют такие типы сервоприводов:

1. Механический. Работает по принципу температурных изменений (термопара, расширяющийся газ), недорогой и доступный регулятор, но не имеющий достаточной точности настроек и несколько запаздывающий с откликом на изменения условий. Термоголовка — тоже один из таких сервоприводов.
2. Электрический. Это небольшой электродвигатель, регулирующий положение вентиля (штока или иных конструктивных элементов данного устройства) по сигналу от датчика. Такая регулировка имеет намного более высокую точность, позволяет действовать намного тоньше, меньше зависит от инерции системы. При этом устройства такого типа довольно дороги.
3. Дистанционный сервопривод. Используется система датчиков (два и более), реагирующих на изменения условий функционирования и подающих сигналы на сервопривод в полностью автоматическом режиме, что позволяет системе функционировать без вмешательства человека. Стоимость такой системы довольно высока, что ограничивает ее применение в частных домах.

По характеру работы сервоприводы бывают:

1. Нормально открытый.
2. Нормально закрытый.

Названия устройств говорят сами за себя — один работает на перекрытие потока и максимально открывает его при отсутствии сигнала с датчика, другой — наоборот. При этом имеются т. н. универсальные сервоприводы, которые могут быть переключены на то или иное рабочее положение.

Инструменты и материалы

Установка клапана производится с использованием штатных комплектующих — прокладок и прочих сопутствующих элементов.

Для работы понадобятся:

1. Набор гаечных ключей.
2. Сантехническая подмотка (лента ФУМ, натуральное волокно и пр.).
3. Пассатижи, отвертка.

Каких-либо специализированных инструментов или устройств, чаще всего, не требуется, но при необходимости следует использовать соответствующие принадлежности.

Процесс монтажа

Установка клапана состоит в присоединении его к надлежащим трубопроводам. Необходимо перед присоединением еще раз убедиться в правильности соединения, отсутствии ошибок.

Для соединений на устройстве имеется внешняя или внутренняя резьба, на которую навинчивается накидная гайка (или соответствующий фитинг) трубопровода. Предварительно необходимо подмотать резьбу уплотняющим материалом — лентой ФУМ, натуральными или иными материалами.

При соединениях следует использовать штатные прокладки, прилагающиеся в комплекте изделия, или использовать отдельно приобретенные прокладки нужной толщины и диаметра, купленные в магазине. Все соединения должны быть довольно плотными во избежание протечек, без перекосов по резьбе.

Внимание! Условия работы устройства довольно сложны, от высокой температуры плотность резьбовых соединений может быть ослаблена, поэтому следует отнестись к подключению клапана ответственно.

Полезное видео

Ознакомиться визуально с примером установки трехходового клапана вы можете на видео ниже:

Выводы

Смесительный клапан — это основной элемент системы регулировки теплого пола, осуществляющий прямое воздействие на потоки горячего и остывшего теплоносителя и поддерживающий рабочую температуру системы. Действие двух- или трехходового крана является наиболее ответственной функцией смесительного узла, от нее зависит качество и точность регулирования режима работы теплого пола.

Важность и значительность устройства требует повышенного внимания к его работоспособности, иначе возможны сбои в работе всего теплого пола, чреватые прекращением обогрева дома.