Проверка и снятие трехходового клапана в котлах отопления

Проверка и снятие трехходового клапана в котлах отопления

Термостатический трехходовой клапан для котла, установленный в автономной системе отопления, позволяет экономить топливо, увеличить срок эксплуатации оборудования, защищая от неисправностей. Он играет роль регулятора и элемента безопасности. Но установить первый попавшийся термосмеситель в систему нельзя, необходимо выбрать устройство, соответствующее ее характеристикам и предъявляемым к нему требованиям относительно функциональности.

Принцип работы

Клапан трехходовой выполняет запорные функции. Установка производится на подачу, с обратки теплого пола, реализуется дополнительный подмес к теплоносителю, который мы получаем из котлового контура. Таким образом подобная установка позволяет понизить температуру до нужно уровня, смешивая горячий теплоноситель с подачи с остывшим от обратки. Клапаном управляет термостатическая головка датчики при этом могут быть:

• выносной;
• погружной
• накладной.

Иногда ставят термометрический сервопривод, который работает с использованием контроллера. Производители обычно указывают стрелками движение потока воды. По таким маркерам несложно понять какому виду принадлежит данный элемент. Подключение к контуру делается в точно таком же режиме, как показывают стрелочки. Точка монтажа должна выбираться таким образом, чтобы систему можно было регулировать без каких-либо помех. Перед установкой следует внимательно ознакомиться с руководством от производителя.

Автоматика отслеживает поступление теплоносителя в контур пола. Если температура становится выше нормы, то проход блокируется специальной заглушкой. Когда контур остывает, шток поднимается, опять начинается циркуляция теплоносителя. Обратка не должна быть ниже 60 градусов, в противном случае будет наблюдаться слишком большая нагрузка на котел, его ресурс быстро израсходуется. Из подачи клапан выбирает воду и отправляет ее в обратку. У стандартных котлов теплообменник имеет слишком низкую температуру, что способствует быстрой их порче. Конденсационные котлы особой конструкции стоят слишком дорого, гораздо рациональнее поставить трехходовой клапан на традиционные котлы.

Яркий пример использования трехходового клапана:

Основные функции

Главной задачей, с которой успешно может справиться трехходовой термостатический смесительный клапан Esbe, является поддержка заданной температуры рабочей среды (воды, антифриза, другой жидкости) в отдельно выделенных (автономных) системах.

Устройство трехходового клапана (вид изнутри)

Таковыми могут быть трубопроводы с паровым отоплением или горячей водой.

Используя такое устройство в домашних коммуникациях можно получить следующие результаты:

• температура горячей воды никогда не превысит значения выше 60 ºC , даже если нагревательный контур будет нагревать ее до 95 ºC ;
• обратный контур системы отопления будет иметь достаточную температуру для исключения образования конденсата;
• добавление холодной воды в магистраль с горячей водой позволит получить значительную (до 25%) экономию в затратах на электроэнергию или топливо для нагревательного устройства (котла).

Характеристики

При нормальных условиях эксплуатации, смесительный клапан может безаварийно проработать от 3-х до 5-ти лет. Во многом срок службы зависит от модели и качества изготовления. Варианты, поступающие в продажу, могут различаться между собой размерами, типом резьбового соединения, конкретным назначением (отопление или водоснабжение).

Среднестатистический вариант выглядит следующим образом:

или бронзы высокого качества, с хромовым или никелевым защитно-декоративным гальваническим покрытием;
• установка допускается в системы с максимальным рабочим давлением до 10 кг/см ² ;
• может устанавливаться в трубопроводы с температурой рабочей среды до 95 ºC (отопительные котлы) и 110 ºC (солнечные батареи или гелиостанции);
• при ручном управлении, возможна регулировка температуры выходящего потока от 20 до 60 ºC ;
• резьбовые соединения соответствуют следующим типоразмерам – Rp3/4; G3/4; G1; G1 ½ (в дюймах);
• пропускная способность жидкости при стандартной работе, составляет 1,6-2,5 кубометра за час.

Принцип действия трехходового клапана (видео)

Схемы подключения к системам

Трехходовой клапан это своеобразное устройство управления, которое представляет собой узел:

• установленный на безнапорном коллекторе;
• имеющий низкий перепад давления получаемого от источника тепла;
• создающий температурные параметры необходимые потребителю;
• поддерживающий стабильную циркуляцию рабочей среды в контуре;
• качественно регулирующий смешение двух потоков;
• имеющий функцию разделения потока рабочей среды по необходимому объему.

Смешивающая функция

Такая схема предназначена для качественного регулирования у потребителя. Позволяет создать условия, когда теплоноситель у потребителя расходуется постоянно при полностью перекрытом источнике. Устанавливается у котлов, обеспечивающих теплом безнапорные коллекторы или гидравлические разделители. В этом случае необходим насос, который будет поддерживать циркуляцию теплоносителя через потребителя и источник.

Схема действия трехходового смесительного клапана

В случае прямого подключения к тепловому источнику, устанавливается балансировочный клапан, гидравлическое сопротивление которого такое же, как и у источника тепла.

Данная схема не рекомендована к применению, если тепловая сеть не имеет дросселирующих устройств.

Разделяющая функция

Применение этой схемы подключения позволяет регулировать количественное потребление. Устанавливается для систем нагрева воды и воздуха, которые подключены к автономным котлам.

Такой принцип подключения актуален для трубопроводов, которые имеют избыточный напор. Циркуляция в контуре задается избыточным напором, который создается отдельным (циркуляционным) насосом.

По этой схеме обеспечивается количественное регулирование. Применяется при условии, что расход в контуре источника не будет прекращен, а перенаправление рабочей среды из подающей магистрали в обратную возможен.

Такие схемы подключения широко применяются при обвязке воздухонагревательных (воздухоохладительных) систем и в узлах нагрева воды, которые находятся в автономных котельных.

Схема подключения разделительного трехходового клапана в системе отопления

Подмешивающий патрубок трехходового клапана, в этом случае, должен быть оборудован балансировочным клапаном, гидравлическое сопротивление которого сопоставимо с параметрами потребителя.

Циркуляция теплоносителя через контур потребителя и байпас происходит под избыточным напором, созданным в контуре источника. Если клапан правильно подобран и гидравлические параметры в связке байпас – контур потребителя соответствуют друг другу, расход по источнику тепла будет постоянным, а по контуру потребителя меняющимся.

Из-за того, что поток рабочей среды направлен в противоположную сторону потока в смешивающем клапане, возможно появление стороннего шума и небольшой вибрации. Эта особенность приводит к снижению допустимого уровня перепада давления действующего на клапан.

При непосредственном подключении к тепловому источнику или безнапорному коллектору, в одном из трубопроводов, подающему или обратном, устанавливается насос для принудительной циркуляции рабочей среды. Один насос может обслуживать несколько контуров.

Схему по подключению трехходового клапана, который разделяет поток в контуре потребителя и имеет дополнительный байпас, применяют в случае, когда температурный режим источника выше температурного режима потребителя.

Трехходовой разделительный клапан

Особенностями этой схемы подключения является необходимость установки насосов и в контуре источника, и в контуре потребителя. Кроме этого, расходы в контурах и потребителя и источника будут постоянными, но к потребителю не попадет перегретая рабочая среда.

Трехходовой автоматический смесительный клапан является надежным и простым в эксплуатации устройством, игнорировать которое при устройстве автономных тепло и водопроводных систем не стоит. Присутствие его в системе не только улучшит ее работу, но и позволит избежать многих неприятных последствий, которые могут возникнуть при его отсутствии.

Устройство и работа клапана

Конструктивно трехходовой клапан для отопления с терморегулятором или без него состоит из металлического корпуса с тремя патрубками. Внутри корпуса находится механизм, который осуществляет управление потоками теплоносителя в автоматическом режиме. Данный механизм бывает двух типов:

1. Седельный. Управляется рабочим штоком, который двигается вверх и вниз. Конец штока выполнен в виде конуса. Внутри клапана имеется седло, которое перекрывается частично или полностью конусным наконечником штока в процессе его перемещения.
2. Поворотный. Регулятором у него служит шар или сектор, имеющий проем для прохода жидкости. Данный шар поворачивается, открывая или перекрывая поток теплоносителя. Принцип работы такой же, как и у обычного шарового крана.

Кратко рассмотрим, как работает трехходовой клапан, имеющий терморегулятор. Температура теплоносителя удерживается краном в заданных пределах. При изменении температуры относительно такого предела происходит изменение объема расширяющейся жидкости (газа), которая находится в терморегуляторе. Жидкость давит на шток, который приоткрывает магистраль с холодной или горячей жидкостью. Тем самым температура вновь выравнивается до заданных показателей.

Принцип работы и типы приводов клапана

Конструктивно клапаны трехходовые являются своеобразным объединением пары действующих пошагово двухходовых клапанов. Основное различие заключается в том, что клапан трехходовой не прекращает течение воды, а позволяет выполнять регулирование интенсивности подачи потока с целью достижения требующихся температурных показателей.

Исходя из различий внутренней конструкции, трехходовые приборы разделяются на два вида:

• с системой регулирования «шток-седло»;
• с системой «шарик-гнездо».

Клапаны вида «шток-седло» являются смесительными устройствами, расположение штока регулируется его переводом вверх или вниз. Управление перемещением штока обычно осуществляется электромеханическим приводом, что позволяет добиться максимальной автоматизации работы и регулирования системы.

Принцип работы трехходового клапана

Устройства типа «шарик-гнездо» используются в качестве разделительных клапанов, расположение шарика меняется посредством его вращения. Конструкции такой модификации, по сути, считаются запорной арматурой, но в применяющихся в быту отопительных системах краны могут выполнять функцию устройств с секторным запором, то есть смешивать холодную и нагретую воду.

Принцип действия

Клапан для твердотопливных котлов трехходового типа изготавливается различных конфигураций с разнотипными приводами, но назначение и принцип действия изделия остается неизменным: смешение двух потоков с различной температурой в общий поток с заданной потребителем значением температуры.

Жидкость в клапане перемещается от первого патрубка ко второму, пока ее температура не увеличится и не дойдет до требуемой величины. Затем привод понемногу впускает воду из третьего сектора, поддерживая температуру выходящей воды в требуемом диапазоне. Весь процесс выполняется в три шага, потому и кран получил название «трехходовой».

Виды приводов

Трехходовой смесительный клапан в любом исполнении состоит из пары патрубков входа и одного выхода. Теплоноситель распределяется приводом одного из следующих типов:

• гидравлического;
• ручного;
• электромеханического;
• пневматического.

Приводы электромеханические производятся таких видов:

• термостатическим;
• головчатым.

В термостатическом приводе, чаще всего использующемся в бытовых системах, по причине воздействия температуры происходит расширение чувствительного элемента, надавливающего на шток клапана и открывающего его — так происходит смешение холодного и нагретого потоков воды. Термостатическая головка оснащается датчиком температуры выносного типа, устанавливающимся дополнительно вместо термостата.

В моделях с электроприводом сигнал для смешения потоков подается с управляющего блока. Наиболее востребованный тип привода, являющийся, к тому же, и самым точным.

Сервоприводные клапаны по своей сути, считаются видоизмененным и упрощенным вариантом идентичных конструкций с контроллерами с одним существенным изменением — управление клапаном осуществляется напрямую.

В смесительном клапане с головчатым приводом трехходовой кран управляется нажимом головки на шток. Такой способ управления применяется при монтаже напольной обогревательной системы.

Ручной привод работает посредством вращения установленного на вентиль специального колпачка.

Установка и эксплуатация трехходовых клапанов

Подключение трехходового клапана к котлу осуществляется по одной схеме. Поэтому, пользователю вряд ли удастся что-то перепутать. Нанимать мастера имеет смысл только если замена осуществляется по гарантии и за работу платить не нужно. В противном случае монтаж можно выполнить самостоятельно за полчаса. Трехходовой регулирующий клапан состоит из минимального количества элементов. Соответственно, конструкция отличается повышенной надежностью. Практика свидетельствует о том, что поломки данного агрегата случаются крайне редко. Причина нарушений работы в большинстве случаев — заводской брак или неправильная эксплуатация арматуры.

Монтаж этой арматуры на отопительный прибор не требует никаких специальных знаний. Для установки клапана потребуется только набор ключей, чтобы хорошо затянуть элементы. Паста-герметик также необходима, она позволяет надежно «запечатывать» стыки. Ремонтировать трехходовой клапан нецелесообразно с экономической точки зрения. Естественно, можно попробовать запаять корпус. Однако велика вероятность того, что в скором времени вновь образуется злополучное отверстие.

Как выбрать трехходовой клапан

Немаловажным моментом является выбор подходящего трехходового крана. Для того, чтобы сразу выбрать его правильно, не тратя время на последующий обмен, необходимо руководствоваться следующими советами:

1. Предварительно узнайте расход теплоносителя в вашей системе. Это можно взять из документации, прилагаемой к отопительному котлу. Далее можно выбирать клапан по пропускной способности.

2. Способ управления клапаном. Он может управляться вручную или автоматически. Если вам удобнее управлять работой клапана вручную, то выбирайте недорогой трехходовой кран ручного типа. Если предпочитаете автоматику, то определитесь с типом автоматического управления. Например, клапан будет реагировать на температуру теплоносителя или на температуру комнатного воздуха.

Совет: Клапан с автономным терморегулятором обойдется дешевле, нежели модель с электроприводом. Да и безопасность у такого устройства будет выше. Также учтите, что клапан с внешним контроллером — это практически самый дорогой вариант такой арматуры.

3. Диапазон изменяемых температур. Зная температуру теплоносителя, который будет циркулировать в отопительной системе, выбирайте устройство с соответствующими температурными характеристиками.

4. Материал корпуса. Такие краны чаще всего изготавливают из латуни, которая имеет хорошие антикоррозионные свойства. Именно такой материал рекомендован к покупке. Чугунные же краны выпускаются только больших диаметров, поэтому их применение весьма специфично.

5. Диаметр патрубков. Он должен соответствовать диаметру имеющихся в доме отопительных трубопроводов. Тогда не придется дополнительно покупать переходники.

Правильно выбрав и установив трехходовой кран с терморегулятором, вы обеспечите свой дом надежной системой отопления в зависимости от своих потребностей. Тем самым не только будет достигнут максимальный уровень комфорта в доме, но и будут экономиться энергоносители. Такой подход в современном мире является единственно верным во всех отношениях.