Трехходовой клапан для теплого пола

В комбинированных системах обогрева трехходовой клапан для теплого пола выполняет роль регулятора теплоносителя не по количественному расходу, а по температуре. Точная подача теплоносителя необходимой температуры позволяет ощутимо экономить и поддерживать необходимый климат в помещении. Также, трехходовые краны осуществляют и некоторые другие функции, но для начала необходимо понять, как он функционирует и как он устроен внутри.

Разновидности клапанов по принципу выполняемой функции

Все варианты трехходовых клапанов, в зависимости от их устройства, можно разделить на типы:

• смешивающие;
• разделяющие;
• перенаправляющие.

Как можно судить из названия, первый вид смешивает два разных потока в один общий. Второй тип разделяет один общий поток на пару разных, а третий вид перенаправляет поток просто на разные направления. Определить какой тип по внешнему виду достаточно просто, на кране присутствует маркировка, в виде рисунка со стрелками. На нем изображена одна исходящая и две входящие стрелочки или наоборот — две исходящие и одна входящая. На перенаправляющих кранах обозначения может и не быть, но они имеют заметные отличия во внешнем виде.

Устройство и механизм функционирования клапана и термостатической головки

Трехходовые краны еще можно разделить на:

• седельный — присутствует втулка, которая двигается вверх-вниз, и тело на ней, которое перекрывает проходы;

• шаровой — перекрытие происходит за счет вращения по кругу перекрывающего тела.

Понять, из чего состоит и как функционирует, можно на примере самого популярного термостатического клапана для теплого пола седельного типа. Его корпус выполнен методом литья из латуни, три патрубка располагаются по бокам симметрично. Внутри, соответственно, три камеры и проход между ними, который может перекрываться клапаном в виде тарелки. Иногда этих тарелок может быть две. Они находятся на общем штоке, он выходит наружу с четвертой стороны клапана.

Порядок функционирования клапана такой, на примере холодной и горячей воды: при движении штока вверх-вниз увеличивается поток с горячего патрубка и уменьшается с холодного, вплоть до полного перекрытия, и наоборот. В камере эти потоки смешиваются, и на выходе, через третий патрубок, получается вода нужной температуры. Такую регулировку производит термоголовка с датчиком температуры.

Вот как этот процесс происходит со стороны. Подача холодной воды перекрыта, открыта полностью подача горячей. Начинается подача теплоносителя недостаточной температуры. Клапан пропускает его без помех. Датчик температуры наполнен жидкостью, чувствительной к перепадам температуры, и через трубку соединен с сильфоном в термоголовке. Когда температура теплоносителя растет, жидкость в датчике нагревается и расширяется, из-за чего сильфон начинает давить на шток крана.

После нажатия, в разогретый теплоноситель подмешивается холодная обратка. Таким образом, на выходе поддерживается желаемая температура . Если сам теплоноситель и далее повышает температуру, для выдерживания нужной на выходе, шток занимает крайнее положение и полностью перекрывает подачу с горячей стороны. Когда датчик почувствует снижение температуры теплоносителя, термостатическая головка немного приподнимет шток и начнет подмешивать горячий. Такой вариант регулировки с помощью термоголовки будет очень точным, легким и не требующим подключения питания.

Схема работы разделяющего крана абсолютно такая же. Только там, при движении штока, один общий поток делится на два различных или в граничных положениях направляется в разные патрубки. Только в переключающем типе направление меняется вручную или приводом.

На видео: правила выбора трехходового клапана.

Использование серво- и электроприводов для управления кранами

Кроме термоголовки, можно осуществлять управление краном и по-другому. Один из вариантов — это ручная регулировка глубины нажатия штока. Подходит только при условии постоянной температуры теплоносителя, да и не очень удобен, при любом изменении условий работы надо регулировать. Лучший вариант — регулировка с электроприводом, который получает сигналы со специального контроллера.

Для работы с приводами обычно применяют поворотные клапаны, принцип как у шаровых, только запирающий элемент имеет форму для пропускания теплоносителя сразу по двум направлениям. Принцип функционирования очень простой — привод вращает ось в нужное положение, согласно командам от контроллера, а он ориентируется по одному или нескольким датчикам. Такие приводы используют в очень сложных и разветвленных системах, а так же при автоматизации отопления в зависимости от погодных условий.

Сфера применения и нюансы установки

Монтаж смесительного клапана для теплого пола призван осуществлять такие цели:

• защита твердотопливного котла от конденсата и перегрева вследствие внезапного отключений электричества;
• снижение и поддержание необходимой температуры в теплых полах;
• разделение подачи теплоносителя к разным элементам системы.

Для защиты твердотопливного нагревательного элемента во время прогрева не допускают попадание холодного теплоносителя из обратки в котел. Используют такую схему: пока теплоноситель не прогрелся до 55-60 градусов, он циркулирует по малому кругу. При поднятии температуры до рабочего режима, клапан открывается и направляет весь поток в радиаторы.

В теплых водяных полах клапан выполняет такую же, по сути, роль. Циркуляционный насос прокачивает горячий теплоноситель по трубопроводам, пока он не начнет остывать или перегреваться. Когда происходит то или иное, срабатывает датчик, и термостатическая головка либо привод начинает двигать шток крана и регулировать смешивание теплоносителя до нужной температуры.

Еще один пример. Чтобы быстро прогреть теплоаккумулятор нужна температура порядка 80-90 градусов, но такая температура абсолютно не приемлема для теплого пола и радиаторов. Трехходовой клапан с отдельным насосом, установленный после аккумулятора, помогает понизить температуру подачи в остальные элементы системы с помощью подмешивания.

В системе отопления наибольшая температура в бойлере, он подключается к котлу напрямую, а остальные элементы — через трехходовой клапан, так как им температуры нужны меньше исходной.

Существуют недорогие клапаны упрощенной конструкции, регулирующий элемент находится в корпусе и автономно удерживает фиксированную температуру, которая обычно указана на корпусе. Его преимущество — низкая цена, а недостаток — отсутствие возможности настройки. Трехходовой кран с термоголовкой или приводом – полезный, а иногда незаменимый элемент в системе теплого пола, да и во всей системе отопления. Он дает возможность эффективно и экономно использовать нагрев теплоносителя. В некоторых системах служит элементом, предохраняющим от повреждений и поломок.

Применение трехходового клапана (2 видео)

Как выглядит трехходовой клапан (25 фото)

Статьи которые читают другие:

Являясь частью общедомового обогрева, подогреваемый пол обычно имеет автономную схему подключения, способную работать как совместно, так и независимо от основных обогревательных контуров. Подключение теплого водяного пола к котлу даёт повышенный комфорт в холодное время года. Система напольного обогрева, расположенная в одной комнате или по всему зданию, может быть как дополнением, так и альтернативой традиционным радиаторам.

Для подготовки теплоносителя перед его подачей в трубопровод тёплого водяного пола, применяют несколько вариантов подсоединения насоса и узла подмеса (смесительного коллектора). Выбирая схему подключения пола, надо знать преимущества и недостатки каждого способа смешивания, а также особенности включения в ветку циркуляционного насоса.

Способы подключения контуров напольного отопления

Идеальным вариантом подключения могла бы быть схема, по которой все подающие трубопроводы подсоединяются к коллектору подачи, а возвратные – к гребёнке обратной магистрали. Сами же смесители врезаются в трубы, которые идут к котлу. В реальности такой метод подключения водяного пола практически не применяется ввиду невозможности регулировки степени нагревания жидкости.

Проблема регулирования температуры решается при помощи смешивания холодного и теплого потоков теплоносителя. При этом конструкцией узла подмеса предусматривается:

• установка трёхходового клапана, работающего по принципу термостата;
• подключение циркуляционного насоса совместно с трёхходовым краном;
• подсоединение двухходового клапана и циркуляционного насоса.

Схема с трехходовым клапаном

Для управления температурой тёплой воды в системах тёплых полов лучше всего использовать трёхходовой клапан, в конструкцию которого входит термоголовка и отдельный термодатчик. Применение такого термостатического устройства в схеме водяного тёплого пола обеспечивает одинаковую температуру теплоносителя во всех контурах. С помощью циркуляционного насоса осуществляется движение жидкости в системе отопления, а трёхходовой термостатический клапан осуществляет подмес определенного количества горячей воды в гребёнку подачи. При этом устанавливают трёхходовой смеситель на ветке выхода обратного трубопровода из коллектора. Это одна из простейших схем, которая усложняется при необходимости регулировки температуры в отдельных контурах.

Неопытные монтажники очень часто совершают ошибку, выбрав эту схему из-за её простоты, а затем не могут понять, почему так слабо нагревается пол. В данном случае надо учитывать, что магистраль с трехходовым запорным устройством без насоса имеет малую проходимость, поэтому её использование ограничивается максимум двумя-тремя параллельными ветками напольного подогрева. Дополнительные условия накладываются и на длину трубопроводов в этих контурах – не более 35 — 40 метров. Применение дополнительного циркуляционного насоса снимает эти ограничения.

Применение двухходового крана

Другое название двухходового крана – питающий клапан. Входящая в его конструкцию термоголовка с жидкостным термодатчиком управляет открытием и закрытием устройства. Этим достигается добавление или отсекание подачи нагретого теплоносителя, который поступает от отопительного агрегата. В этом случае подмес осуществляется не постоянно, как в схеме с трёхходовым прибором, а только во время открывания крана.

Устанавливая узел с двухходовым краном, в схеме обвязки обязательно предусматривают установку байпаса, оснащенного предохранительным клапаном. В случае превышения критической величины давления на входе в коллектор клапан откроется и сбросит часть теплоносителя в обратную магистраль.

Преимуществом данного метода является то, что исключается возможность перегрева пола, а это значительно продлевает срок его работы. Данная схема имеет ограничение на площадь обогрева – не более 200м2. Это связано с низкой пропускной способностью клапана.

Особенности подсоединения смесительного коллектора

Смесительный коллектор предназначается для создания установленной температуры теплоносителя, подаваемого в водяной тёплый пол. При этом происходит соединение потока нагретой и холодной жидкости в необходимой пропорции. Выделяют три типа смешивания:

• параллельное;
• последовательное;
• комбинированное.

При параллельном подмесе трубопроводы с теплоносителем разделяются. Процесс соединения потоков нагретой жидкости самый простой, поэтому для регулирования степени нагрева достаточно подсоединения двухходового крана. На этом преимущества данного способа и заканчиваются. Недостатком можно считать равенство температур подачи и обратки, а также непостоянство расхода к потребителю, вследствие чего часть тепла теряется.

Последовательный тип смешивания применяется чаще всего. При таком способе температура жидкости на входе в котел равняется температуре тёплого водяного пола, что оказывает положительное влияние на производительность. Установкой трёхходового клапана добиваются автоматизации процесса смешивания. Такой вариант лучше всего подходит для систем, имеющих не более 4-х контуров.

Применение комбинированного смешивания оправдано в сложных схемах, содержащих несколько циркуляционных насосов и большое количество веток. Этот метод позволяет выполнять балансировку отдельных веток с целью выравнивания давления теплоносителя. При этом система легко переключается как на параллельный тип смешивания, так и на последовательный.

Инструкция по подключению тёплого пола к котлу

Для подключения напольного обогрева к отопительному агрегату требуется запастись разводным и сантехническим ключами, а также набором отверток. Из материалов понадобятся пакля и паковочная паста или фум-лента.

Монтаж коллектора

Конечно же, смесительную гребёнку можно сделать своими руками. Для этого нужны трубы с требуемым расчетным диаметром, запорное устройство, термодатчик, циркуляционный насос и соединительные фитинги. Изготовление устройства самостоятельно возможно только после тщательных расчетов всех параметров, поэтому намного проще будет приобрести смесительный прибор заводского изготовления.

При выборе смесительного коллектора нужно учитывать количество контуров, поэтому он должен иметь соответствующее число выходов. Это условие касается как подающего, так и обратного коллекторов. Простые изделия оснащаются только клапанами для подачи воды в одну сторону. Более сложные содержат в своей конструкции сервоприводы, которые позволяют автоматизировать процесс обогрева. Если ваша система напольного отопления имеет большое количество контуров, требующих балансировки, то вы должны остановить свой выбор на смесительном узле с подающим коллектором, оснащённым расходомерами.

Монтаж гребёнок выполняют по следующей инструкции:

• на высоте не менее 500мм от пола устанавливают специальный коллекторный шкаф;
• монтируют коллекторы с учетом того, что гребёнка подачи, как правило, устанавливается вверху;
• подсоединяют запорные вентили и воздухоотводчики;
• устанавливают термостатический клапан (термостат);
• боковые выходы гребёнок подсоединяют к соответствующим магистралям;
• подающие и обратные трубопроводы контуров напольного обогрева подключают к нижним выводам устройства.
• заполняют трубопроводы теплоносителем и стравливают воздух; опрессовывают магистраль.

После выполнения всех требований включают котел и проверяют работу водяного пола на разных температурных режимах.

Установка термостата

Типичная ошибка монтажа – неправильная установка термодатчика, которая приводит к перегреванию системы напольного обогрева. При размещении термостата нужно выбрать место, удаленное от зон с нетипичной для данного помещения температурой воздуха (мостики холода, сквозняки и так далее), чтобы избежать неадекватного отображения информации. Устанавливая термодатчик, предусматривают розетку для его подключения к электрической сети на расстоянии не более 1-2м.

Видео: Правильное подключение теплого водяного пола

Опрессовка системы водяного пола

После подключения всех трубопроводов к котлу отопления проверяют герметичность соединений. Для этого сначала осуществляют визуальный контроль, а затем проводят опрессовку напольных труб. Давление для этого процесса должно превышать номинальное не менее чем в 1,5 раза. Трубопроводы водяного тёплого пола находятся под напором до 40Мпа, следовательно, опрессовывать систему следует при 60Мпа. Для этого в проверяемый контур закачивают жидкость или воздух, предварительно перекрыв вентили, установленные на гребёнках. Допускается падение давления не более 20кПа за два часа. Водяной пол, подключенный к системе отопления с учетом всех правил и требований, будет надёжно и эффективно функционировать, обеспечивая тепло и уют в доме.