Предохранительный клапан в отоплении, установка, работа, конструкции

Каков принцип работы трехходового клапана в системе отопления? Зачем он нужен и где применяется? Какие бывают трехходовые клапаны и в чем различия их конструкции? В этой публикации вы получите ответы на свои вопросы.

Отечественная промышленность выпускает трехходовые клапаны в виде 2 основных конструкций, которые могут использоваться как в бытовых, так и в заводских установках:

  1. Смесительного принципа действия.
  2. Разделительного принципа.

2 тип применяют в случае, чтобы теплоноситель переходил из одной трубы в другую, причем внутри него находится особое шаровое приспособление. Данные конструкции сложно поддаются плавному регулированию из-за того, что запорная система была разработана именно этим образом.

Смесительная система

Серьезно отличается от рассмотренного ранее устройства. При учете, что в разделительной системе находится 1 шток совместно с 2 клапанами, то в смесительной конструкции размещен лишь 1 клапан со штоком. Данная система установлена в центральной части конструкции, к тому же в случае необходимости она может полностью перекрыть входящий водяной поток.

Разделительный прибор

Также характеризуется тем, что в нем клапаны находятся в отводящих патрубках. Получается, что при открывании доступа воде с одной стороны, с другой ее поступление будет перекрыта. Стоит отметить, что по методу управления такие клапаны могут быть ручного либо электрического типа.

Перемещение крана в последнем случае происходит за счет специальной электромеханической конструкции. Во время ее использования осуществляется открытие лишь необходимых каналов, через которые начинает проходить жидкость или газ. Однако этот тип прибора обычно применяется в промышленности.

Клапаны с ручным управлением

Для бытовых нужд. Трехходовой клапан, находящийся в котле, выполняет функцию распределения тепла по помещениям или же между отдельно стоящими капитальными строениями. Если используется система теплых полов водяного типа, то такой клапан будет отвечать и за его нормальную работу.

За счет использования трехходового клапана, вне зависимости от его типа конструкции удается добиться постоянного теплового потока, происходящего за счет регулярной циркуляции теплоносителя (при этом совершенно не важен его тип). Данный момент наиболее важен в зимний период, потому что температура в системе довольно сильно меняется.

Если говорить проще, то при установке подобного клапана вся отопительная система будет стабильно работать и никогда не размораживаться.

Производители

Наибольшим спросом пользуются группы безопасности от компаний Valtec и Watts. Их продукция отличается высоким качеством изготовления и надёжности. Так, например, от Valtec применяется для систем отоплений с номинальным давлением до 10 бар. Максимальная температура использования должна быть не выше +120°С. В качестве теплоносителя может применяться пар, вода или специальная жидкость.

Аварийный клапан имеет фиксированную настройку в 3 бара. Корпус группы безопасности латунный, никелированный. Резьба для присоединения внутренняя, размером 1″. Стоимость группы начинается от 1700 рублей.

Группы безопасности от компании Watts

Группа безопасности WattsKSG-MS имеет похожие характеристики. Корпус выполнен из латуни, но в отличие от предыдущего устройства, находится в теплоизолирующем кожухе. Порог срабатывания аварийного клапана – 3 бара.

Читайте также:  Как почистить дымоход от сажи своими руками

Во время монтажа группы безопасности и других частей системы отопления необходимо точно следовать приложенным к ним инструкциям от производителя. Так как в случае неправильной установки, система будет работать неполноценно, или допущенная во время монтажа ошибка приведёт к её поломке.

Устройство

Гребёнка для водяного тёплого пола — это две горизонтальные трубы — подачи и обратки, с отводами для подключения ветвей пола. С торцов осуществляется подача теплоносителя.

Для настройки количества поступающей жидкости в петли на одной трубе находятся вентиля. Регулировка гребёнки возможна ручная и автоматическая, с использованием сервоприводов. Для контроля за объёмом теплоносителя, на отводах второго коллектора имеются колбы расходомеров.

Гребёнка для пола с обогревом, это:

Устройство
  • подающая и отводящая труба;
  • запорный вентиль на входе и выходе;
  • крепежные элементы для сборки;
  • терморегулятор;
  • кран для слива теплоносителя;
  • кран для стравливания воздуха;
  • клапан для подачи воды от источника;
  • смесительный узел;
  • насос.

Крепление коллектора к стене осуществляется на металлические скобы.

Устройство и принцип работы трёхходового клапана в системе отопления

Трёхходовой клапан представляет собой латунный либо бронзовый тройник с регулировочной шайбой, располагающейся на верхней части запорной арматуры. Под шайбой находится термочувствительное устройство, с помощью которого активируется рабочий шток, располагающийся в конусообразной направляющей, закреплённой в седле. Такие клапаны называют седельными. Вместо штока может использоваться вращающийся шар либо сектор. Изделия с таким механизмом называют поворотным. В состав трёхходового клапана, кроме перечисленных компонентов, входит уплотнительный компонент, а также камера разгрузки по давлению, являющаяся основными элементом.

Устройство и принцип работы трёхходового клапана в системе отопления

Устройство трёхходового клапана

Принцип работы трёхходового клапана в системе отопления продиктован его назначением. Данная арматура позволяет смешивать либо разделять потоки. С помощью разделительного клапана регулируется объём теплоносителя. При необходимости, некоторое количество жидкости вместо прямого пути направляется по байпасному. В этом случае два патрубка являются выходными, а один – входным.

Устройство и принцип работы трёхходового клапана в системе отопления

Принцип работы обусловлен конструктивными особенностями

Смесительное устройство с термоголовкой в процессе работы смешивает потоки, добавляя в более горячий теплоноситель холодный либо наоборот. В результате степень нагрева теплового потока меняется в зависимости от того, в каком соотношении смешивался горячий и холодный поток. У таких систем два патрубка являются входными, а один – выходным.

Устройство и принцип работы трёхходового клапана в системе отопления

Использование трёхходового клапана для твердотопливного котла актуально, если вначале топки выпадает конденсат. При его наличии удаётся временно отсечь холодный теплоноситель, пустив часть нагретой жидкости по короткому контуру.

Актуален для твёрдотопливных котлов

Что еще необходимо знать о принципе работы

Как правило, система подключения описана стрелками, которые указывают на направление движения воды. Горячий теплоноситель при этом выполняет функцию потока, который направляется от газового или твёрдотопливного котла. При этом остывший теплоноситель является обраткой. Если трехходовой термостатический смесительный клапан открыт, то в него подается горячая и холодная вода, где происходит смешивание. В результате на выходе температура обретает среднее значение. Это возможно лишь при частично открытом вентиле.

Если же трехходовой смесительный клапан с термоголовкой открыт полностью, то вода поступает от котла в отопительную систему. Это обеспечивает максимальный нагрев приборов отопления. Когда кран закрыт, к приборам поступает остывшая вода, которая приходит из обратки. Иногда трехходовой смесительный клапан, принцип работы которого был описан выше, заменяется на два прибора, каждый из которых является двухходовым. При этом работа основана на том, что один кран находится в открытом положении, тогда как второй – в закрытом.

Как выбрать

Для правильного выбора трехходового крана, необходимо четко представлять, какие варианты переключений необходимы для конкретной ситуации и схемы отопления. Выбрать необходимо отключающий прибор, который исключит другие, нежелательные варианты переключения.

Если требуется регулирование потоков по одному или двум направлениям, то в этом случае, стоит выбирать регулируемый трехходовой клапан. Принцип действия которого иной. Производители обязательно указывают все возможные варианты переключений, которые способен обеспечить трехходовой кран.

Как выбрать

При выборе шарового крана для системы отопления или горячего водоснабжения, следует убедиться, что он предназначен для работы в необходимом диапазоне температуры. Для обеспечения герметичного и в то же время, не требующего значительных усилий, поворота шара, применяется фторопластовая прокладка, между шаром и корпусом. Не у всех моделей фторопластовая прокладка рассчитана на высокую температуру.

Если место установки, позволяет применить длинную рукоять привода штока, то следует выбирать с такой рукоятью. Длинная рукоять значительно облегчает процесс закрытия и открытия. Выбор с рукояткой привода штока по типу «бабочка», оправдано только для стесненных условий. Но часто рукоять «бабочка» выбирают по эстетическим представлениям.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Сервопривод для трехходового клапана

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

    Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
  • Электрический мотор.
  • Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
  • Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
  • Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
  • Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
  • Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.
Сервопривод для трехходового клапана

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Советы по подбор и установке

При выборе трехходового клапана необходимо учитывать особенности системы отопления. в противном случае не избежать проблем

Советы по подбор и установке

Если вам необходимо поддерживать постоянную температуру теплоносителя, достаточно будет гидравлического или термостатического клапана. Если вы планируете изменять температурный режим, стоит выбрать клапан с электрическим или ручным приводом.

Совет

Советы по подбор и установке

Если вы выбрали клапан с ручным, гидравлическим или термостатическим приводом, подумайте о будущем. Возможно вы захотите установить сервопривод с контролером. Поэтому выбирайте модель с возможностью замены привода.

Читайте также:  Как прочистить трубу дымохода в частном доме: методы и средства

При подборе особое внимание уделите следующим моментам:

Советы по подбор и установке
  • Максимальному рабочему давлению (оно должно соответствовать характеристикам системы отопления);
  • Максимальной рабочей температуре (должна быть больше максимальной температуры теплоносителя);
  • Пропускной способности – внутреннему диаметру патрубков клапана;
  • Соответствию резьбовых соединений по шагу резьбы и диаметру;
  • Материалу клапана – бронза и латунь служит дольше стали и чугуна.

Во время установки следите за следующими моментами:

Советы по подбор и установке
  • До и после клапана желательно установить манометры для контроля давления в системе и нагрузки на устройство;
  • Перед клапаном установите дросселирующее устройство (компенсатор давления) на случай гидроудара;
  • Перед монтажом тщательно очистите внутренние поверхности клапана;
  • Трехходовой клапан должен быть расположен так, чтобы привод находился вверху;
  • Если в системе есть вероятность перегрева теплоносителя, необходимо дополнительно установить перемычку (см. рис);
  • Перед клапаном установите фильтр грубой (механической) очистки теплоносителя.

Советы по подбор и установке

Сферы использования

Агрегат стали называть трёхходовым из-за того, что он оснащён сразу 3 отводами. Сам принцип работы изделия довольно прост: пробка имеет вырез в форме буквы «Т», которая по мере вращения может совпадать сразу с одним/двумя потоками. В инструкции к крану указано, что такой агрегат предназначен для выполнения ряда функций:

  1. Приобретённый трёхходовой вентиль монтируют под манометр, чтобы в дальнейшем оградить изделие от всевозможных перегрузок и избыточного давления.
  2. Универсальность механизма позволяет специалистам выполнить плановую проверку рабочего узла в соответствии с имеющимися требованиями. Реализовать эти задачи можно только с помощью манометра, который называют контрольным.
  3. В случае острой надобности запорно-регулирующая арматура позволяет выполнить экстренное отключение определённого измерительного агрегата от трубопровода.
  4. Перед экспертами появляется новая возможность продувки отвода. За счёт этого изделие предотвращается от загрязнений.

Для стандартных хозяйственных трубопроводов можно покупать универсальные и долговечные муфтовые краны. Они прекрасно подходят для функционирования в тех системах, которые могут похвастаться минимальными показателями давления.

Технология установки клапана

Как правило, установка трехходового клапана осуществляется методом резьбового соединения. Герметичность резьбы достигается применением уплотнителя, в качестве которого может выступать ФУМ-лента, нить Тангит Унилок или обычная льняная нить совместно с изоляционными составами.

При монтаже следует соблюдать следующие правила:

  1. клапан должен быть установлен только в полном соответствии с направлением движения теплоносителя, указанного стрелками на корпусе оборудования или буквами (А и В – вход, АВ – выход);

Правильный способ монтажа клапана

  1. до и после оборудования рекомендуется установить манометры для контроля за давлением в системе;
  2. для защиты клапана от воздействия примесей, содержащихся в центральных магистралях, устанавливается фильтр;
  3. до и после клапана должны находиться прямые участки трубопровода, размер которых устанавливается производителем устройства и указывается в технической документации;
  4. перед клапаном необходимо установить любое устройство, дросселирующее избыточное давление в системе;
  5. оборудование не должно находиться под нагрузкой.

Схема установка клапана и дополнительного оборудования

Где и как правильно установить клапан, смотрите на видео.

Выполнить подбор и монтаж трехходового клапана можно самостоятельно. Однако при несоблюдении правил установки, рекомендуемых производителем оборудования, гарантия с клапана снимается.