Разновидности 3-ходовых клапанов
Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:
- смесительные;
- разделительные;
- переключающие.
Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.
С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.
Устройство и принцип работы
Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.
Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.
Весь процесс стоит разъяснить подробнее:
- Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
- При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
- После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
- Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
- Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.
Изделие работает следующим образом: если нажать на шток, будет открываться один ход, а другой понемногу закрываться, вследствие чего произойдет смешивание теплоносителя для достижения нужной температуры. Вода выходит из изделия через третий проход.
Такие клапаны могут работать автоматически. К примеру, на вход подогретого теплоносителя поступает вода недостаточно высокой температуры.
В данном случае механизм пропустит воду далее по системе, а 3-й патрубок не будет открываться. Внешний датчик содержит жидкость, изменяющую свойства исходя из поступающей температуры.
Через капиллярную трубочку она подсоединена к емкости (сильфону) внутри термостатической головки.
Когда датчик нагревается, происходит расширение жидкости, вследствие чего ее уровень в трубке и сильфоне повышается. Это приводит к нажатию сильфона на шток изделия.
Когда именно произойдет нажатие, зависит от настроек головки термостата. При нажатии произойдет открытие 3-го канала, вследствие чего в поток поступит холодная вода, и теплоноситель смешается до нужной температуры.
В случае продолжения нагревания воды, чтобы оставить температуру выходящего потока на нужном уровне, клапан может вовсе прекратить входную подачу и открыть боковой канал.
В данном случае шток будет опущен полностью вниз. После фиксации датчиком нижней границы температуры, головка освободит шток, снова запустится подача горячей воды.
Работа трехходового клапана в системе отопления, предназначенного для разделения, происходит практически аналогично.
Когда нажимается шток, происходит разделение единого потока на 2 отдельных. Переключающее изделие в свою очередь изменяет направление потока посредством электрического привода.
Классификация и использование
Исходя из принципа работы трехходового клапана для отопления, они делятся на следующие типы:
- смешивающие;
- разделяющие;
- переключающие.
Первые устанавливаются с целью смешивания воды с различной температурой. Разделяющие используются для разделения теплового носителя на два потока. Переключающие отвечают за переключение подачи воды в разных направлениях.
На фото трехходового клапана для отопления можно наглядно ознакомиться с особенностью конструкции различных моделей.
На корпусе изделия имеются пометки, обозначающие направление движения воды. На переключающих клапанах эти пометки могут отсутствовать.
Посредством смешивания или разделения водяных потоков можно достигнуть требующейся температуры теплоносителя для применения в разных отопительных контурах.
Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.
Схемы подключения клапана к системе отопления
Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:
- Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
- Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
- Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
- Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.
Схема отопления с трехходовым клапаном может быть различной, что определяется потребностями и спецификой конструкции используемых изделий.
Клапан может монтироваться для следующих задач:
- Защита нагревательного оборудования от конденсата и негативного влияния температурных колебаний (к примеру, при отключении электричества).
- Контроль температуры теплого пола, дабы она не превышала 45°С. Для этого клапан смешивает воду, регулируя температуру.
- С целью поддержания требующейся температуры в узлах системы разного назначения.
Последний должен находиться в том участке, который подключен к постоянно открытому ходу трехходового клапана. В противном случае возможна поломка как насоса, так и самого трубопровода.
Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды
В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).
Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:
- Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
- Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.
