Особенности работы трехходового клапана для твердотопливного котла

Конструкция и функционал устройства

Трехходовые клапана (ТК) отличаются по размерам и материалам:нержавейка и бронза. Корпус может быть выполнен, как из металла, так и полимерного материал. Хотя последний не очень популярный.

Типы клапанов

Конструкция имеет 3 отверстия: входное и два выходных, внутри расположен привод, управляющий потоками для получения заданной температуры.

Конструктивно изделие выполняют взаимосвязь действия пары двухходовых клапанов. Главное отличие состоит в том, что ТК не останавливает проток среды, а регулирует его интенсивность. 3х-ходовые устройства распределяются на группы по системе регулировки: “шток-седло” и “шарик-гнездо”, и могут работать в паре с термоголовкой Херц.

Управление движением штока как правило выполняется приводом электромеханического типа, и используются для установки в автоматических системах управления тепловыми процессами котла Протерм и других современных твердотопливников.

Конструкция клапана

Принцип действия ТК основан на смешении 2-х температурных потоков теплоносителя на подаче и обратке, в общий поток, с установленной пользователем показателем температуры.

Среда во внутренней полости устройства движется от одного патрубка к другому, до тех пор, пока ее температурный показатель не изменится до нужного размера.

Принципиальная конструкция

Было реализовано несколько конструкций трёхходовых клапанов, которые, тем не менее, не влияют на выполнение устройством своих основных функций.

Трёхходовой седельный клапан

Основным элементом устройства является подвижный шток, имеющий значительный запас хода. На штоке установлен затвор, перекрывающий один из двух патрубков. Если шток пребывает в крайнем верхнем или нижнем положении. Независимо от положения затвора интенсивность подачи теплоносителя из основного патрубка “АВ” не снижается.

Конструкция применяется как для смешивания, так и для разделения потоков. В зависимости от типа теплоносителя или другой разновидности рабочей среды может изменяться конфигурация затворов, свобода хода штока, форма седел и т.п. Для таких моделей характерно использование электроприводов для дистанционного автоматического управления.

Поворотный трёхходовой клапан

Устройство имеет радиально вращающийся шток. Угол поворота составляет строго 90° и перекрывает только два патрубка. В крайнем левом или правом положении один из патрубков перекрывается полностью. В диапазоне между этими двумя позициями осуществляется подача и смешивание теплоносителя. В качестве устройства автоматического управления могут использоваться ротационные приводы.

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.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

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 .

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Watch this video on YouTube

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: принцип работы и назначение

Терморегуляторы устанавливают на проходные пробки радиатора. В случае необходимости данные приборы целиком или частично перекрывают поток теплоносителя. Ту же функцию выполняет кран, однако, при наличии терморегулятора вы единожды выставляете необходимые параметры, после чего термоклапан поддерживает заданный температурный режим самостоятельно. Наибольшую точность работы и функциональность обеспечивают электронные термоклапаны.

Важно понимать, что терморегулятор не способен изменить изначальную мощность источника тепла, однако позволяет грамотно распорядиться тепловой энергией и создать в помещении комфортные условия

Принцип работы терморегулятора

Регулятор температуры представляет собой двухходовое устройство, состоящее из двух основных частей:

• вентиль («клапан»);
• термоголовка.

Устройство терморегулятора:

Элемент	Функция	Устройство	Принцип действия
Вентиль (клапан)	Запирающий механизм	Состоит из седла, конуса и штока.	Рабочий шток задвигается, уменьшая расстояние между седлом и конусом и тем самым уменьшая поток. При увеличении расстояния между этими частями поток, напротив, увеличивается.
Термоголовка	Управление штоком	В «сильфоне» (специальном цилиндре) замкнуто термочувствительное вещество.	Принцип работы основан на расширении газа и жидкостей в случае нагревания. Под действием горячего теплоносителя вещество в сильфоне расширяется, подталкивая подпружиненный поршень. Тот воздействует на шток с конусом в строну седла. При снижении потока теплоносителя происходит охлаждение и, соответственно, уменьшение объема активного вещества. Пружина возвращает поршень, конус и шток на место, и поток усиливается. Повторение цикла позволяет регулировать степень нагревания радиатора с высокой точностью.

Разновидности терморегуляторов для радиатора

Выделяют несколько разновидностей классификации терморегуляторов для трехходового клапана.

Классификация терморегуляторов по способу установки температуры и управления температурным режимом:

Тип терморегулятора	Особенности
Механические терморегуляторы	Предустановка устройства выполняется при помощи рукоятки с делениями. Шток приводят в движение сильфон и возвратная пружина.
Ручные терморегуляторы	Принцип работы аналогичен обычному крану. Такую модель легко заменить на регулятор для автоматической работы клапаны при изменяемых условиях.
Электронные терморегуляторы	Обладают цифровой панелью. Источником энергии служат батарейки. Учитывают температуру теплоносителя. Позволяют программировать режим по времени.

Ручные и механические терморегуляторы можно разделить по типу активного вещества в сильфоне. В качестве термочувствительного вещества в сильфоне может использоваться жидкость или газ, соответственно, терморегуляторы бывают:

• жидкостные;
• газовые.

Также терморегуляторы разделяются по назначению. В зависимости от особенностей, терморегуляторы предназначены:

• для двухтрубных систем разводки;
• для однотрубных систем разводки.

По способу подключения терморегуляторы бывают:

• угловые;
• прямые.

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:

1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления

Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

В каждом контуре схемы стоит трехходовой вентиль, поскольку нужно готовить воду с разной температурой. Только бойлер ГВС подключен к гребенке напрямую

В схеме с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным газовым котлом тоже не обойтись без 3-ходового крана. Задача элемента – переключать поток теплоносителя на змеевик бойлера ГВС по команде контроллера (срабатывает электропривод).

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Конструкционные особенности моделей, использующихся в системах отопления

В зависимости от способа управления механизмом затвора, различают три разновидности трехходовых клапанов:

• Механическая – управление потоками осуществляется вручную;
• Термостатическая – термореактивный материал, который находится в термостатической головке, под воздействием температуры теплоносителя расширяется. Он сдвигает шток, поднимая затвор патрубка, увеличивая интенсивность поступления холодного теплоносителя;
• Смесительная (механическая с электроприводом) – представляет собой модель с механической конструкцией. На внешнюю часть штока устанавливается электропривод, к которому подключается термочувствительный сенсор.

Каждая из представленных конструкций имеет свои достоинства и недостатки при установке в систему отопления с теплоаккумулятором и твердотопливным котлом.

Механический

Основным преимуществом является крайняя дешевизна изделия, простота и надежность устройства. В остальном же наблюдаются значительные недостатки при эксплуатации системы отопления. Механический трёхходовой клапан управляется вручную. В связи с этим пользователь должен самостоятельно определять температуру подачи теплоносителя от твердотопливного котла и теплового аккумулятора. И на основе этих данных устанавливать требуемую температуру поворотом ручки управления. Основная проблема заключается в том, что в процессе эксплуатации теплоноситель от ТТ котла и теплоаккумулятора будут иметь различные температуры и пользователю необходимо постоянно их замерять. Для этого в систему отопление на каждую трубу подачи и обратки необходимо устанавливать термометр. Такое решение не является оптимальным как с точки зрения экономических затрат, технических решений и трудоемкости дальнейшей эксплуатации.

Термостатический

Трёхходовой кран с термостатической головкой предоставляет гораздо больше удобств и преимуществ. Он поддерживает установленную температуру теплоносителя на выходе независимо от того, какую температуру теплоноситель имеет на поступлении. Это устройство является энергетически независимым. И, теоретически, идеально подходит для системы отопления на твердом топливе. Однако термостатические трехходовые краны имеют целый ряд недостатков и технических ограничений:

1. Небольшой диапазон рабочих температур. Одно из основных ограничений данного устройства. Большинство современных моделей может выполнять свои функции регулировки при температуре теплоносителя от 30°С(35°С) до 65°С. Этого достаточно для поддержания комфортного уровня тепла в помещении при минимальной температуре внешней среды -15°С (-17°С). Однако если температуры теплоносителя недостаточно для первоначального нагрева или более интенсивного обогрева помещения, термостатический трёхходовой кран необходимо исключить контура циркуляции теплоносителя. Для этого до и после трёхходового клапана устанавливается запорная арматура, а также байпас, по которому движется теплоноситель.
2. Низкая пропускная способность. Большинство моделей такого типа имеют показатель KVS около 3-4 м3 при перепаде давления в 1 бар. Этого достаточно для обеспечения управления системой теплоснабжения небольшого коттеджа или квартиры. Но в масштабных системах могут возникнуть проблемы с циркуляцией теплоносителя. Для решения этой проблемы используются более мощные циркуляционные насосы. Что в свою очередь может негативно сказаться на эффективности и работоспособности трубопроводов и системы отопления в целом.

Электромеханический (механический с электрическим сервоприводом)

В своей функциональности и эффективность управления теплоносителем смесительный электромеханический трёхходовой клапан не уступает термостатическому. Кроме того, имеет ряд существенных преимуществ:

• Высокая точность – контроль температуры теплоносителя может производиться с точностью до 1°;
• Широкий диапазон пропускной способности до 12 м3. Это обеспечивает потребности практически любой бытовой системы отопления;
• Возможность подключения внешнего термостата для контроля температуры в помещениях.

Электромеханический трёхходовой клапан не лишён определенных недостатков. Прежде всего, это энергозависимость. Однако он потребляет сравнительно немного электроэнергии и для непродолжительной работоспособности может подключаться к блоку бесперебойного питания.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!

Как выбирать трехходовой клапан

Ассортимент трехходовых термоклапанов крайне широк

Как подобрать модель, чтобы она подходила техническим характеристикам отопительной системы дома? Обращают внимание на такие параметры:

1. Вид затворного механизма – поворотный или седельный. Последний обеспечивает более плотное примыкание затвора и точнее регулирует напор даже в условиях высоких температур и перепадов давления.
2. Тип управления. Он может быть автономным, ручным, термостатическим и электрическим. Электрические сервоприводные модели больше всего подходят для водного теплого пола.
3. Сфера использования. Горячее водоснабжение, отопление – радиаторное или теплый пол. Для ГВС – разделительные, для отопительных контуров – смесительные.
4. Материал клапана. Латунная и медная арматура служит гораздо дольше.
5. Диаметр труб, к которым будет подсоединяться термоклапан.
6. Способ соединения – резьбовой или фланцевый. При сечении свыше 65 мм обычно устанавливаются фланцевые модели.

Дальше следует опираться на данные теплового и гидравлического расчета отопительного контура и конкретно того участка, где планируется установка трехходового клапана:

• Давление.
• Максимальная температура теплоносителя в месте монтажа клапана.
• Средний расход воды (м³ на 1 час).

Эти данные обязательно должны совпадать с маркировкой на самом клапане или информацией в сопроводительной документации к изделию.

Популярные производители трехходовых клапанов

Среди многочисленных производителей трехходовых термоклапанов я бы выделила следующую пятерку лидеров. Они специализируются на производстве инженерной сантехники, термостатического оборудования и активно внедряют новейшие энергоэффективные технологии:

• ESBE (Швеция).
• IMI-HEIMEIER (холдинг, включающий в себя 3 производственных комплекса).
• Danfoss (Германия).
• HERZ (Австрия).
• Valtec (Италия, Россия).

Valtec – специальный проект, производство адаптированной к российским реалиям разнообразной инженерной сантехники. Особенный плюс – приемлемая цена и большой срок гарантии на продукцию.

Сколько стоят трехходовые клапаны

Стоимость устройства складывается из множества аспектов – материала, из которого они произведены, технической оснащенности, репутации бренда. Стоит ли за нее переплачивать, решать вам.

Основные конструктивные особенности и функции устройства

Имея приблизительное представление о принципе работы трехходового клапана, лучше детально изучить работу этого механизма. Название «трехходовой» определяет основную функцию устройства — через два входа в клапан поступает вода различного происхождения:

• горячий теплоноситель из подающей трубы, связанной с нагревательным прибором или со стояком системы центрального отопления;
• остывшая вода, возвращающаяся после прохождения водяного контура.

Смешиваясь между собой в клапане в определённой пропорции, потоки выходят через третий патрубок, имея заданную величину температуры. Клапан работает постоянно, так как на подмешивании к остывшему теплоносителю горячей воды основан принцип циклической работы теплых полов: нагрев — теплоотдача -подмес — теплоотдача — подмес.

Процесс смешивания двух потоков теплоносителя различных температур должен постоянно контролироваться, лучше — в автоматическом режиме. В противном случае интенсивность теплообмена тёплого пола с воздухом помещения не будет привязана к изменениям температуры в комнате, и придётся по мере необходимости изменять температуру нагрева теплоносителя вручную .

Осуществлять подмес горячего теплоносителя в автоматическом режиме позволяет термочувствительная головка, регулирующая пропускную способность клапана в зависимости от температур смешиваемых жидкостей для получения на выходе заданного значения.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации, используются различные виды трёхходовых клапанов.

1. Отопительные системы

Для системы отопления с радиаторами, работающей от автономного котла, используется самый простой тип устройства. недороги и имеют относительно простую конструкцию, что позволяет устанавливать их самостоятельно. Регулировка объема смешивания в данном случае осуществляется вручную.

2. Системы горячего водоснабжения

В системах ГВС трёхходовые клапаны используются для поддержания в системе коммуникаций безопасных значений температуры воды, исключая вероятность получения ожогов. Конструкция таких устройств также достаточно проста и понятна. От клапанов для отопительных систем такие устройства отличаются наличием специального защитного блока, перекрывающего горячую воду при отсутствии в водопроводе холодной.

3. Теплые водяные полы

Устройства данного типа наиболее сложны, так как предназначены для поддержания заданной температуры теплоносителя в отопительных контурах с привязкой к температуре воздуха в помещении. Использование в смесительном узле таких устройств позволяет регулировать интенсивность отопления жилья в автоматическом режиме,

Схема компоновки смесительного узла и место расположения в нём трёхходоваого клапанаМодель трёхходового клапана с регулировочной шкалой

Для теплых полов кран оснащен регулировочной рукояткой и мерной шкалой, с помощью которой осуществляется настройка прибора.

За что отвечает трехходовый клапан с терморегулятором

Этот клапан сужает проток воды, за счёт чего её количество уменьшается, а выходящее тепло подаётся в меньших размерах. Устройство отвечает за регулирование количества воды, для контролирования температуры в помещении или в полу.

Устройство

По внешним характеристикам трехходовой клапан для отопления с терморегулятором очень похож на обыкновенный тройник для разделения воды, но на самом деле все части этого «тройника» выполняют особые функции.

• Термоголовка с выносливым датчиком. С помощью такого прибора настраивают и регулируют температуру воды, поступающую в клапаны.
• Верхний тарельчатый и нижний тарельчатый клапаны необходимы для запуска механизма, так как они оптимизируют работу основных клапанов, перегоняя воду и тем самым, придавая ей необходимую температуру.
• Один клапан, через который в трехходовой клапан попадает горячая вода.
• Второй клапан, через который в устройство попадает холодная вода.
• Третий клапан, откуда с помощью работы верхнего тарельчатого и нижнего тарельчатого образуется вода той температуры, которая задана через терморегулятор.
• Камера разгрузки по давлению. Это оборудование контролирует давление воды в клапанах, увеличивая их работоспособность и разгружая их по давлению.
• Сальниковое уплотнение. Прибор гарантирует герметичность всей конструкции. Он необходим по причине того, что отсеки и обогревательный контур быстро выходят из строя из-за любой поломки в мелочи, поскольку вода «не любит», когда с ней обращаются халатно, и при удобном случае пытается вытечь из труб, затапливая окружающее пространство.

Принцип работы

Существует два вида конструкционного исполнения:

• седельный;
• поворотный.

От того, какой вид конструкции стоит на приборе зависит и принцип работы.

1. Если это седельный, то перемещение упирается в поступательное движение, где шток постоянно, то попадает в седло, то вылетает из него.

   Седло либо полностью закрывается штоком, либо только немного приоткрывает устье, выпуская воду. Тем самым седельный вид конструкции гоняет воду и регулирует количество выхода горячей или холодной жидкости из двух клапанов, одновременно перемешивая и передавая получившуюся по температуре и по количеству воду в отсек «смешения».

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. Если это поворотный, то регулятором становится не шток, а маленький шарик или сектор (часть сферы). Работает такое устройство, как обычный шаровой кран: шарик поворачивается, обеспечивая проход жидкости либо из отсека с горячей водой, либо из крана с холодной водой, как и при седельной системе, только вместо штока шар, который работает без седла на перекрытии двух клапанов. Из 3 клапана выходит смешенная вода, заданная по температуре через терморегулятор.

Температура, установленная через прибор, сохраняется в промежутке между двух отсеков с подачей горячей и холодной воды. При её изменении газ, находящийся в этом месте, начинает сужаться или расширятся, в зависимости от изменения параметров регулировки.

Этот газ надавливает на шток или на шар, приоткрывая один из клапанов, тем самым вытекает нужное количество воды и образуется новая температура, соответствующая заданной.

Виды приводов клапана

Типы приводов клапанов:

1. Клапаны прямого действия. Функционируют следующим образом: когда меняется температура, расширяющийся газ давит на шар, сектор или шток.

   Тут расположена термочасть трехходового клапана, однако, это оборудование присутствует не во всех приборах. Датчиком в таком приборе может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.

2. Клапаны косвенного действия. Работают примерно так же, как и клапаны прямого действия, отличаясь лишь меньшим, но не менее важным функционированием.

Трехходовые термостатические смесительные клапаны:

1. Смесительный. У такого прибора 2 патрубка, один из которых выходной. Первый патрубок оснащён тёплой или горячей водой, а второй подключён к системе «обратки» т. е. в него возвращается вся остывшая вода, оставшаяся после предыдущего нагрева. При открытии обоих патрубков вода смешивается и под контролем терморегулятора устанавливается нужная температура для выхода. Далее вода распространяется по всему контуру.
2. Разделительный клапан — это прибор, который работает обратно смесительному, не соединяя воду в одну струю через выход, а, наоборот, разделяя целую смесь воды разной температуры на горячую или холодную. Для такого вида есть один вход и два выхода. Конструкцию используют в ванных комнатах, при необходимости наличия горячей только из одного крана и холодной только из другого крана.

Схема подключения

Для водяных теплых полов клапан чаще всего устанавливается по параллельной схеме. Для ее реализации должны использоваться 2 или 3 нагревательных контура с циркулирующим теплоносителем. Подача и давление воды регулируется одним или несколькими параллельно установленными клапанами. При параллельном смешивании теплоносителя следует заранее разъединить магистрали теплого пола.

Как правило, регулировочные краны настраивают самостоятельно, вручную, где выставляется необходимый объем пропускаемой воды.

Есть у схемы минус – теплоноситель, входящий в контур, будет той же температуры, что и вода, выходящая из обратного контура к котлу. Из-за этого горячая вода по контурам распределяется неравномерно.

Схема установки на теплый пол

Трехходовые клапаны для отопления: что это такое?

Термовентиль подготавливает теплоноситель с заданными параметрами и применяется:

• для управления системой подогреваемого пола;
• с целью регуляции и контроля отопления в комнатах одного здания, в том числе между этажами;
• для создания отопительных систем в нескольких отдельных зданиях.

Приборы выполняют регулировку выделения тепла, изменяя количество, а не температуру теплоносителя. Благодаря этому можно выполнять обогрев помещений разной интенсивности, не меняя размер радиаторов.

Конструкция

Трехходовой клапан — металлический тройник с тремя патрубками, сверху оснащённый шайбой регулировки. В смесительном кране два впускных отверстия и одно — выпускное. В разделительном — два выходных патрубка и один входной.

Для изготовления корпуса используются латунные сплавы, чугун, а также другие материалы с антикоррозийным покрытием.

Фото 1. Металлический трехходовой клапан для системы отопления, сверху располагается шайба регулировки.

Регулирующим элементом служит шток или шар, размещённый во внутренней части трехходового клапана. Когда температурные показатели превышают заданные значения, этот элемент снижает поступление жидкости из одного из каналов. Работает при помощи внешнего (гидравлического, электрического, пневматического) привода.

Справка! Пропускная способность больше у шаровых клапанов, поскольку их регулирующие элементы создают более низкое гидравлическое сопротивление.

По какой схеме работает?

Через один вход вентиля подаётся нагретый теплоноситель, через другой — обратка (остывший поток).

Фото 2. Схема, в которой отражается принцип работы трехходового клапана в системе отопления с твердотопливным котлом.

Из выпускного патрубка выходит смешанная до оптимальной температуры вода. Внутри под регулировочным элементом установлен термочувствительный датчик — ёмкость, наполненная жидкостью или газообразным веществом.

При нагреве содержимое ёмкости расширяется, действует на исполнительный узел, который заставляет работать механизм.

В каких местах ставят

Выбор схемы врезки трехходового клапана подбирается с учётом характера системы отопления. Смешивающие и разделяющие краны врезают в подающую трубу от источника тепла, коллектора в месте соединения с байпасом.

При таком подключении перегретый теплоноситель сможет циркулировать по малому кругу (разделение) или будет смешиваться с охлаждённой водой.

Для деления потоков контура устройство иногда ставят на трубу обратки на месте стыковки с перемычкой байпаса. Во всех случаях клапан монтируют в паре с циркуляционным насосом.

Байпас — резервный путь для теплоносителя, обеспечивающий работу системы при нештатных ситуациях. Выполняется в виде перемычки между трубами подачи и обратки.

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Трехходовой клапан – это специфичный вид запорно-регулирующей арматуры, способный контролировать соотношение холодного и горячего потоков в двух замкнутых контурах. Проще говоря, он добавляет к основному отопительному контуру еще один, в котором можно поддерживать ту же температуру, либо изменять ее, настраивая клапан по своему усмотрению.

Условно трехходовой клапан можно представить в виде пары двухходовых клапанов, работа которых обратно пропорциональна: открытие одного ведет к прикрытию другого на равную величину

Важно понимать, что при этом общая интенсивность потока остается неизменной

В зависимости от принципа работы, выделяют три основные группы трехходовых клапанов:

Смесительный трехходовой клапан

Имеет два входных и один выходной патрубок. Применяется для регулирования температуры ведомого контура путем смешивания двух раздельных потоков с разной температурой в заданной пользователем пропорции.

Разделительный трехходовой клапан

Имеет один входной и два выходных патрубка. Используется для регулирования температуры путем изменения количества циркулирующего в ведомом контуре теплоносителя, а также перед системами дополнительно подогрева/охлаждения – в них подается отобранная клапаном часть потока.

Переключающий трехходовой клапан

Способен переключать поток между контурами, не влияя на его температуру и интенсивность. Переключение может осуществлять по схеме «вход-вход-выход» или «вход-выход-выход».

Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем

Существуют также комбинированные трехходовые клапаны, способные, в зависимости от способа установки, выполнять функции как смесительной, так и разделительной фурнитуры. Однако ввиду дороговизны и сложной конструкции они менее распространены.

На рисунках выше показаны схемы трехходовых клапанов седельного типа. Существуют также конструкции поворотного типа, однако они менее долговечны и могут устанавливаться лишь в контурах с небольшим внутренним давлением. В большинстве случаев приобретение седельного клапана предпочтительнее.

Внешне трехходовой клапан представляет собой Т-образную цилиндрическую развилку, концы который оснащены унифицированной резьбой. В моделях, рассчитанных на большую интенсивность потока, роль соединительного элемента может играть торцевой фланец.

Корпуса клапанов изготавливаются из распространенных в отопительных системах материалов: чугуна, нержавеющей стали, латуни, бронзы. Элемент трехходового клапана, осуществляющий регулирование выходящего потока или потоков, называют затвором.

Конструктивно он может быть:

• шаровым – характеризуется плавностью работы, но может изнашиваться быстрее, чем аналоги других форм;
• цилиндрическим или плоским – имеет повышенный ресурс за счет большей площади контакта с гнездом;
• конусным – позволяет уменьшить габариты клапана.

Клапан должен быть оборудован надежной системой привода, которая может быть:

1. Механической – регулирование рабочего режима осуществляется путем поворота головки на необходимый угол.
2. Электронной – угол поворота затвора устанавливается электрическим сервоприводом, сигнал которому передается датчиком или системой климат-контроля.
3. Термостатическим – конструкция клапана дополняется термическим элементом, который, при повышении температуры теплоносителя на определенное значение, расширяется, поворачивая затвор.

Трехходовые клапаны с ручным управлением наиболее надежны, хотя и не предоставляют такой гибкости и оперативности настроек, как их автоматизированные аналоги. Кроме того, на ресурс клапана любого типа оказывает большое влияние наличие абразивных частиц в теплоносителе, поэтому контуры, работающие с подобной высокоточной фурнитурой, рекомендуется оборудовать улавливающими фильтрами.

Причины протечек и способы их устранения

Основные причины возникновения протечек могут быть следующие:

• изношенная прокладка. Если при закрытом вентиле вода сочится из крана, то требуется заменить прокладку. Её изготавливают из микропористой резины, которая является надёжным и износостойким материалом, стойким к деформациям и коррозии. Применение прокладки в качестве уплотнителя обеспечивает высокую степень герметичности и простоту техобслуживания вентиля. На сокращения срока её службы может повлиять нарушение целостности кромки седла под клапаном вентиля. Соприкасаясь с деформированной кромкой прокладка быстрее выходит из строя и плохо держит воду. Чтобы её заменить вначале перекрывают подачу воды на стояке, затем разбирают устройство и меняют прокладку на новое изделие;
• неисправность сальника или износ его набивки. О том, что сальник пришёл в негодность или пересохла его набивка можно судить по течи воды по стенкам штока в тот момент, когда вентиль находится в открытом положении. Способ устранения течи в этом случае зависит от конструктивных особенностей головки вентиля. Когда головка имеет сальниковую втулку, то зачастую достаточно её просто затянуть поплотнее. Если втулка затянута до предела, в течь воды не прекращается, то необходима замена набивки. Работу по замене сальниковой набивке проводят при закрытом вентиле следующим образом:

1. отворачивают и снимают втулку сальника;
2. извлекают старые слои набивки с помощью шила или узкой отвёртки;
3. укладывают новый наполнитель, уплотняя каждый слой жгута отвёрткой;
4. устанавливают на место втулку, закручивая её не менее чем на 2 — 3 витка резьбы.

Для ремонта вентиля, у которого в конструкцию головки входит накидная гайка, втулку сальника снимать не обязательно. Достаточно немного ослабить на штоке крепление накидной гайки, и намотать поверх втулки сальника распушенный жгут уплотнителя. Затем гайку следует вернуть в исходное положение.