Трехходовой клапан для отапливания
На выходе из котельни тепловой носитель имеет конкретную температуру, которая автоматично поддерживается в границах заданного клиентом значения. Однако очень часто для нескольких контуров системы обогрева требуется вода с разной температурой, что не может быть гарантировано автоматикой котла. В данном случае в схему добавляется трехходовой термостатический смесительный клапан, чьей задачей считается поддержание нужных показателей теплового носителя в малом контуре котельни и контурах системы обогрева.
Конструкция и рабочий принцип трехходового крана
Очень часто изделие напоминает с виду традиционный тройник из латуни или бронзы, сверху которого поставлена регулировочная шайба. Под ней находится термочувствительный компонент, который нажимает на рабочий шток, выходящий из корпуса. В середине на штоке закреплен конус, плотно входящий в седло. Чтобы понимать, как работает трехходовой клапан, необходимо проанализировать его строение в разрезе:
Трехходовой термостатический смесительный клапан
Вода двигается через фронтальный и правый отрезки трубы до той поры, пока ее температура не вырастет или понизится до заданного значения. Задача и рабочий принцип трехходового клапана состоит в том, чтобы удержать температуру теплового носителя на выходе в заданных пределах, подмешивая холодную или горячую воду (в зависимости от схемы) из левого отрезка трубы. Когда параметры теплового носителя выходят за указанные пределы, наружный привод нажимает на шток. При его перемещении конус выходит из седла и открывает сообщение между всеми тремя каналами. Процесс длится до полного перекрывания фронтального входного отрезка трубы, если температурные параметры воды не перестанут изменяться.
Трехходовой клапан с термоголовкой
Есть внутренний механизм клапана иного типа, по конструкции он схож на кран с круглым отверстием. Такой трехходовой переключающий клапан взамен седла с конусом имеет в середине шар с выборкой специализированной формы. Для перераспределения потоков теплового носителя в данных изделиях привод должен не жать, а вертеть шток, на котором закреплен шар. Клапаны с шаровым элементом не изготавливаются с высокой пропускной способностью и используются, в основном, в бытовых отопительных системах. Иная разновидность механизма – на штоке поставлен не шар, а раздел, чья рабочая часть закрывает полноценно или отчасти один или два потока естественно.
Работа трехходового клапана
Типы приводов
Во время работы управление трехходовым клапаном по температуре выполняется внешним приводом, он бывает нескольких видов:
- Примитивный термостатический привод нажимает на шток за счёт увеличения размещенной в нем жидкой среды, чувствительной к температурному изменению. В большинстве случаев домашние трехходовые термостатические смесительные клапаны маленьких диаметров с самого начала снабжены таким типом привода, его можно не прилагая больших усилий снимать для установки иного вида устройства.
- Взамен штатного привода краном может управлять термостатическая головка, имеющая свой восприимчивый компонент, реагирующий на температуру окружающего воздуха. Чтобы совершать регулировку по температуре воды, трехходовой смесительный клапан с термоголовкой дополнительно снабжается выносным термопреобразователем. Последний помещен в трубопровод с носителем тепла и объединен с приводом капиллярной трубкой. Такое управление считается намного точнее.
- Влиять на шток может и электрический привод, управляемый контроллером. Электрические датчики, именуемые преобразователями температуры, постоянно измеряют параметры теплового носителя и сообщают об их превышении контроллеру, от которого зависит работа трехходового клапана с электрическим приводом. Самый популярный и самый точный метод регулирования.
- Очень простая разновидность предыдущего типа изделий — трехходовой смесительный клапан с сервоприводом. Отличие заключается в отсутствии контроллера, привод управляет краном напрямую, получая сигналы от термопреобразователя. Очень часто используется в комплекте с трехходовыми кранами, имеющими шаровой или секторный распределительный компонент.
Использование и схемы подсоединения
Для того чтобы холодный тепловой носитель не попадал в рубашку котла работающего на твёрдом топливе при его разогреве, применяется схема подсоединения трехходового клапана с первичным контуром циркуляции:
Подключение трехходового клапана
Трехходовой кран отсекает холодную воду из обратного трубопровода, чтобы на стенках внутри камеры котла работающего на твёрдом топливе не появлялся конденсат, который способна заметно уменьшить служебный срок агрегата. Тепловой носитель двигается в первичном контуре, пока не нагреется до температуры, установленной на термоэлементе клапана, в большинстве случаев это 40—50 ?С. По достижении этой температуры терморегулятор действует на шток, потихоньку приоткрывая поток холодной воды из системы обогрева. Для гидравлической настройки всей системы в небольшой контур врезан балансировочный вентиль. Для нормальной работы схемы обвязки котла циркулярный насос должен ставиться после трехходового крана, а не перед ним, это очень типичная ошибка.
Продолжением данной схемы может быть организация вторичного контура циркуляции, в котором задействован свой насос и трехходовой клапан для отапливания. Подключение выполняется по такой схеме:
Трехходовой переключающий клапан
Во вторичном контуре происходит подмешивание в отопительную систему горячей воды от котла если для этого есть необходимость, а насос обеспечивает циркуляцию в этом контуре. Трехходовой кран и насос управляются контроллером, который получает информацию о параметрах теплового носителя от датчиков. Отбор воды для водонагревателя косвенного нагрева выполняется между 2-мя контурами, где тепловой носитель имеет самую большую температуру, подключение трехходового клапана к котлу в первичном контуре делается, как это было показано в предыдущей схеме.
Большинство производителей оборудования для котельной устанавливают в собственных отопительных агрегатах добавочный контур для оснащения потребителей ГВС. С целью выдерживать параметры горячей воды на подаче в дом оборудование для переключения ключевого трубного змеевика на контур ГВС и обратно ставится в середине котла. Рабочий принцип и приспособление трехходового клапана котла на газе, задействованного в данном процессе, мало чем выделяется от изделий, выше описанных. Есть маленькая разница в конструкции, которая собой представляет прямой коллектор, в середине него двигается компонент, перекрывающий боковые отрезки трубы. Шток крутится при помощи сервопривода по команде от встроенного управляющего блока котла.
Еще одна область использования – управление отоплением пола, чтобы это сделать в большинстве случаев применяется трехходовой клапан с термоголовкой и выносным термопреобразователем. Общая схема смотрится подобным образом:
Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой
Схема обеспечивает подачу во все жилые помещения теплового носителя с одной и той же температурой. Трехходовой кран необходим, чтобы не позволить перегрева, так как для напольных систем обогрева не требуется подобная горячая вода, какая поступает из котельни. Насос выполняет циркуляцию во всех контурах, а клапан подмешивает в подающий коллектор горячий тепловой носитель если для этого есть необходимость. Такой смесительный узел – один из упрощенных вариантов подсоединения, схема затрудняется, когда потребуется температурная регулировка во всех помещениях отдельно.
Заключение
Трехходовые клапаны, как приспособления для приготовления теплового носителя требуемых показателей, не имеют себе альтернативы. Они используются в смесительных узлах разного типа и для разных температур воды. Необходимо лишь точно подобрать клапан, схему включения и вид привода, задействованного в данной схеме.
