Трехходовой кран для системы отопления

При обустройстве системы отопления, возникает вопрос, как поддерживать желаемую температуру в жилище, чтобы было комфортно проживать в холодное время года.

Для этого требуется распределять жидкость в отопительных трубах, что можно организовать, монтировав в магистраль, трехходовой кран для отопления, который выполняет данную функцию.

Главные предназначения трехходового клапана: контроль температуры жидкости в магистрали, методом ее смешивания и распределение потоков жидкости в трубах

Общая информация

Трехходовой кран детали

  • Корпус из металла
  • Затвор с проходными каналами
  • Три патрубка. Два для холодной и горячей воды, третий для выхода нагреваемой жидкости отопления.

Как работает трехходовой кран в системе отопления

К трехходовому смесителю подключаются трубы с жидкостями из котла отопления и обратки. От угла поворота рычага или вентиля на регулирующем кране зависит, какой температуры жидкость через него будет течь.

  • Затвор открыт – степень нагрева теплоносителя идентична уровню нагрева в котле
  • Кран перекрыт – вода из обратки (остывшая) идет к батареям

Любое другое положение крана, дает воде смешаться. Таким образом, происходит контроль температуры жидкости в магистрали отопления.

Виды распределительных кранов

В торговых точках сантехники огромный выбор арматур данного типа разных моделей. Чтобы выбрать требующуюся модель крана трехходового для отопления надо знать: особенности изделия, его устройство, видеть различия между устройствами.

Модели изделия без внешних различий, все имеют три патрубка, но выполняемые ими функции отличаются в корне

  1. Смесительный кран(регулировочный). Дает возможность перемешать жидкость из двух труб. Подключение делается к 2-ум трубам, а выход – по одной. Изделие оснащено штоком с клапаном
  2. Распределительный кран (запорный). Делит жидкость из одной линии на два потока. Клапаны монтируются в патрубки. При открытии одного клапана, 2-ой закрывается. Жидкость попадает в кран по одной линии, а выход производится через две. Изделия данного типа устанавливают, чтобы поддерживать оптимальный температурный режим в нескольких помещениях.

Корпус изделия

  • Латунный – прочный, устойчивый к механическим повреждениям, без температурных ограничений сплав. Срок службы до 50 лет.
  • Стальной – повышенная прочность (ниже латунного сплава), долгое время эксплуатации
  • Чугунный – устанавливается в промышленных системах, на трубы диаметром от 4 см.

Способы установки

  1. Муфтовое соединение
  2. С применением фланцев
  3. Методом сварки

Затвор

  • Натяжной
  • Сальниковый.

Вид изделия

  • Шаровой
  • Конусный
  • Цилиндрический

Управление

Бытовые трехходовые краны, для отопительной системы, оснащены разным управлением.

  1. Механическое управление. Кран оснащен поворотными рычагами, которые регулируют потоки жидкости. Изменение положения ручки создает разницу объемов жидкости поступающей из разных источников. Минус механического изделия в длительном и не ровном прогреве системы.
  2. Автоматическое управление. Автоматическое изделие поддерживает установленную температуру без влияния человека. Установка автоматического крана гарантирует качественный и равномерный обогрев. Функционирующая система в постоянном контроле не нуждается.

Трехходовой клапан оснащен такими видами управления, как с помощью сервопривода, гидродинамическим или пневматическим термостатами.

Тройник для отопления с электроприводом

Элемент управления сервопривод – электрический двигатель. БЭУ сигнализирует сервоприводу о превышении заданного параметра, двигатель изменяет положение шара или штока. Электроблок измеряет степень нагрева носителя на выходе из регулятора или по нагреву обратки и жидкости из котла оптимизирует настройку.

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором

В термоголовке распределителя находятся газ или специальная жидкость, они откликаются на повышение и понижение температурного режима во внешней среде, их объем меняется, кран реагирует на изменения автоматически.

При монтаже изделия необходима его добросовестная и внимательная настройка. На финишные положения рычага, устанавливаются максимальная и минимальная допустимые температуры. Так создается диапазон работы, в рамках которого модель с термическим регулятором, для отопительной магистрали, корректирует нагрев жидкости в системе. Для этого выполняется механическая коррекция давления в клапане.

Жидкость будет протекать через тройник столько раз, сколь потребуется для достижения ей заданной температуры. Если показатель температуры пересечет установленные пределы, соотношение смешивания воды (ГВС и ХВС) в приборе измениться.

Главное достоинство модели с термической регулировкой – для его функционирования, не требуется БЭУ. Кран выполняет свои функции в автономном режиме и имеет лояльную цену.

Критерии выбора

Для достижения эффективной работы трехходового изделия, требуется не допустить ошибок при выборе.

Рекомендации

  • Кран и трубопровод должны подходить по диаметру. В противном случае пострадает качество системы, монтаж значительно осложнится.
  • Соединения всех патрубков выполняется по одному типу
  • Перед установкой следует решить, оснащать изделие сервоприводом или нет.

Стоит отказаться от приобретения крана предназначенного для систем с высоким давлением жидкости. Для них изготавливается специальная арматура. Следует соблюсти ограничения при диаметре труб больше 4 см.

Установка

Монтаж трехходового крана аналогичен санмонтажу любой другой арматуры:

  • Изделие можно устанавливать как в вертикальном положении, так и в горизонтальном, на функционирование сей факт не влияет
  • На корпусе изделия есть стрелка, обозначающая в каком направлении должно происходить движение жидкости. Это поможет монтировать кран без ошибок.
  • Устройству регулировки, для обслуживания, необходим беспрепятственный доступ
  • Если производится монтаж методом сварки, недопустимо попадание мусора внутрь системы
  • При сварке следует обеспечить крану теплоотвод. Перегрев тройника недопустим
  • Начало отопительного сезона требует тщательной проверки всех агрегатов системы отопления.
Читайте также:  Лучшие газовые обогреватели для дома

Правильно установленный качественный регулирующий кран, даст возможность контролировать и изменять по желанию температуру в помещении.

Для создания комфортной температуры в доме необходимо внедрить в свою систему отопления один из вариантов регулировки тепловой мощности. Менять настройки котла не эффективно, при этом совсем не учитываются различия в теплопотерях и соответственно в необходимости обогрева отдельных комнат.

Лучше воспользоваться другим подходом, использовать рециркуляцию теплоносителя, подмешивая в основной ток, идущий к радиаторам, часть остывшей обратки. Для этого используется трехходовой кран для отопления, способный в одном узле реализовать все необходимые процессы.

Принцип работы

Трехходовой кран оборудован тремя патрубками для подключения линий. Между ними устанавливается вентиль регулирующий подачу воды в два из трех ответвлений. В зависимости от ориентации крана и его подключения он выполняет две функции:

  • смешивание двух потоков теплоносителя на один выход;
  • разделение с одной линии на две выходные.

В самом простом варианте радиаторы напрямую подключаются к котлу, последовательно или параллельно. Настраивать отдельно каждый радиатор по тепловой мощности нельзя, допустимо только регулировать температуру теплоносителя в котле.

Чтобы все-таки регулировать отдельно каждую батарею, можно вставить байпас параллельно радиатору и после него регулирующий кран игольчатого типа, с помощью которого контролировать количество теплоносителя, проходящего через него.

Байпас при этом нужен для сохранения общего сопротивления всей системы, чтобы не нарушать работу циркуляционного насоса. Однако такой подход весьма накладно реализовывать и сложно эксплуатировать.

Трехходовой клапан фактически совмещает точку подключения байпаса и регулирующей арматуры, делая подключение компактным и легким в управлении. Кроме этого за счет плавной регулировки легче добиться целевой температуры в ограниченном контуре, содержащем один или два радиатора в конкретном помещении.

Принцип работы клапана

Если ограничить часть тока теплоносителя от котла и дополнить его обраткой, водой, возвращающейся от радиатора к котлу, то снижается температура обогрева. Котел при этом продолжает работать в прежнем режиме, поддерживая установленный нагрев воды, скорость обращения воды в нем не снижается, зато уменьшается потребление топлива.

Если используется один циркуляционный насос на всю систему отопления, то он располагается со стороны котла по отношению к включению трехходового клапана. Устанавливают его на обратном входе котла, по которому поступает уже остывшая вода от радиаторов, выступая в роли разделителя потока.

По входу к нему подается горячий теплоноситель от котла, в зависимости от настройки клапана поток разделяется на две части. Часть воды идет к радиатору, а часть сразу же сбрасывается в обратный ход. Когда нужна максимальная тепловая мощность клапан переводят в крайнее положение, при котором соединены вход и выход, ведущий к радиаторам.

Если обогрев не нужен, то весь объем теплоносителя поступает по байпасу в обратку, котел работает только на поддержание температуры в отсутствие реальной теплоотдачи

Недостаток такого подключения – сложная балансировка отопления, чтобы в каждое ответвление и к каждому радиатору поступало одно и то же количество теплоносителя, кроме того при последовательном подключении к крайним радиаторам доходит уже остывшая вода.

Для теплого пола

В многоконтурных системах проще всего разрешить проблему с неравномерным распределением тепла – использование коллекторной группы с циркуляциями насосами на каждом отдельном контуре. Это особенно важно в домах с двумя и более этажами и большим числом радиаторов или при наличии теплого пола.

Трехходовой клапан при этом работает на смешивание двух потоков. По одному вводу подключается линия от котла, а по второму от трубы обратки. Смешиваясь, вода поступает на выход, подсоединенный к теплообменнику.

Циркуляция воды в трубах теплого пола постоянно поддерживается, что необходимо для равномерного нагрева без перекосов. Фактически горячая вода от котла поступает лишь для подогрева остывающего теплоносителя в контуре теплого пола, а излишек сбрасывается обратно к котлу.

Схема тёплых полов с трёхходовым клапаном

Таким образом, даже в высокотемпературном отоплении, где котел греет воду до 75-90ºС, есть возможность обустроить теплые полы с нагревом 28-31ºС.

Конструкция

Изготавливаются краны для систем отопления низкого давления из:

Больше всего востребованы латунные клапаны, за счет свей долговечности и малых габаритов и массы. Альтернативой становятся стальные устройства. Чугун задействован в водопроводах и системах отопления с большим диаметром магистральных труб диаметром от 40 мм и выше, что в частном доме не востребовано.

По внешнему виду трехходовой кран похож на обычный тройник с утолщением посередине. Внутри имеется три канала, объединенных в одной камере, где располагается регулирующий или запорный механизм. Это может быть кран:

В штоковых кранах внутри центральной камеры имеется седловина с разделительными перепонками и двумя проходами. Между проходами закреплен на штоке резиновый клапан или шар. Шток может подниматься или опускаться. В крайнем верхнем и нижнем положении полностью перекрывается один из регулируемых выводов. Вода из свободного канала попадает на выходной патрубок.

Подобная конструкция обеспечивает надежное перекрытие каналов, а заодно является надежной и долговечной, однако есть один существенный недостаток.

Седловины имеют достаточно малый радиус, канал в этом месте получается сильно зауженным, что создает дополнительное сопротивление току жидкости. В целом если неправильно подобрать клапан по размеру и пропускной способности, то можно чересчур нагрузить циркуляционный насос, что приведет к перерасходу электроэнергии и снижению запаса прочности.

Читайте также:  Как убрать с рук клей момент супер

В шаровых кранах шар или иногда цилиндр проворачивается вокруг своей центральной оси в специальной камере, ограниченной тефлоновыми вставками. Внутри шара или цилиндра, выполненного из нержавеющей стали, имеются ходы специальной формы. При повороте одна часть внутреннего канала всегда обращена частично к входу.

Основное достоинство шаровых клапанов в повышенной точности установки, особенно при настойке частичного смешения воды из нескольких источников или разделении основного потока. Однако долговечность шарового крана ниже.

В центральном положении, когда оба выходных канала чуть приоткрыты на пути движения воды, находится гладкая поверхность шара. Если на ней со временем образуется твердый соляной налет, то при дальнейших регулировках повредится уплотнитель, выполненный из тефлонов, а за этим неизбежно последует нарушение герметичности крана.

Автоматические клапаны

Управление трехходовым краном по умолчанию выполняется вручную, для чего используется вывод штока с одной из сторон крана с поворотной ручкой или гайкой. Однако не всегда удобно пользоваться таким вариантом.

Процесс настройки мощности контура с помощью трехходового клапана не линейный и зависит от температуры обратки, подающей магистрали и мощности теплоотдачи. Если говорить проще, то ручным управлением определяется исключительно пропорция, в которой смешивается вода из разных линий, температура на конечном участке при этом может меняться достаточно долго и не всегда равномерно.

Эффективно управлять клапаном можно автоматически с помощью сервоприводов или специальных гидродинамичных и пневматических термостатных головок, которые смогут быстро и постоянно менять настройку трехходового кран в зависимости от температуры на выходе.

С электроприводом

Сервопривод является прямой аналогией ручному управлению, только сигнал к действию дает не человек напрямую, а электронный блок управления. Это двигатель, способный проворачивать шток и изменять его позицию в зависимости от пришедшего управляющего сигнала.

Практически любой трехходовой клапан с ручным управлением можно оборудовать сервоприводом, однако лучше использовать специальные конструкции, обладающие компактными размерами и оптимизированными для установки электропривода.

Как только получено нужное значение на сервопривод приходит управляющий сигнал, и он меняет положение штока или поворот шара внутри крана. Естественно без электронного блока управления использовать сервоприводы попросту бессмысленно.

Преимущество сервоприводов в возможности максимально автоматизировать работу системы отопления. При включении автоматики в систему «Умный дом» появляется возможность даже устанавливать параметры обогрева со своего мобильного гаджета.

С терморегулятором

Автоматическое регулирование трехходового крана достаточно доверить пневматическому или гидродинамическому термостату. Это механический способ управления. Используется термоголовка, наполненная жидкостью или газом, сильно реагирующим на изменение температуры окружающей среды. Основная реакция – это изменение объема.

Термоголовка соединена посредством канала с поршнем и подвижным клапаном трехходового крана. При изменении объема термочувствительной среды изменяется и установка крана.

Трехходовые краны с терморегуляторами требуют тщательной предварительной настройки. После установки важно определить предельные значения температуры в точке измерения и привязать к ним крайние положения крана, тем самым определяя диапазон регулировки.

Установка целевой температуры контура с радиаторами или теплого пола производится вручную, регулируя давление в термоголовке. Далее при изменении значения текущего нагрева уже автоматически регулируется пропорция для смешения горячей воды и обратки в трехходовом кране.

Трехходовые краны с терморегулятором востребованы там, где необходимо снизить энергозависимость отопления или же снизить общую стоимость монтажа, так как они дешевле устройств с сервоприводами и не требуют дорогого контроллера для своего функционирования.

Установка

Трехходовой кран устанавливается по тем же правилам, что и вся остальная арматура в системе. Следует подвести к месту установки трубы, подготовить фитинги американки и подсоединить кран.

Обязательно предусматривается пространство для возможности быстрой замены и обслуживания клапана.

Важно учитывать особенности большинства трехходовых кранов. Так как канал по выходу или одному из входов существенно заужен по отношению к диаметру подходящих труб, то сопротивление системы увеличивается, что скажется на производительности циркуляционного насоса.

Схема установки трёхходового клапана

При необходимости перемычку, идущую от обратки к крану, дублируют параллельным байпасом из трубы чуть меньшего диаметра. Так постоянно поддерживается ток через байпас по меньшему контуру со стороны циркуляционного насоса и всего часть потока используется для регулировки температуры.

Трехходовой кран для отопления

При проектировании протяженных систем отопления приходится учитывать их характерную особенность – неравномерность распределения тепла. Это происходит в связи с понижением температуры воды в процессе нагрева отопительных элементов.

Трехходовой кран представляет собой вариант тройника с возможностью регулировки температуры теплоносителя.

Принцип действия

Для выполнения основной функции к крану подводится горячая вода от котла и холодная из обратки. Внутри устройства оба потока смешиваются, и на выходе получается нужная температура. Поэтому часто применяется термин «смесительный клапан». Регулировка температуры на выходе производится вращением ручки на кране или в автоматическом режиме с использованием термодатчика.

Виды смесительных клапанов

Различают два вида таких устройств:

  • Запорные – применяются для переключения потока теплоносителя из одной трубы в другую. Конструкция пропускного устройства применяется обычно шаровая. В таких устройствах регулировка довольно сложна из-за своеобразного устройства запорного механизма.
  • В регулирующих механизмах в качестве запорного элемента применяется шток. Перемещение его производится электромеханическим устройством, управляемым датчиком температуры. Применяются также изделия с ручной регулировкой температуры потока, но такой способ нельзя признать эффективным.
Читайте также:  Элементарными логическими выражениями являются инверсия

Основными материалами для изготовления таких устройств являются:

По способу затвора или его форме изделия различаются следующим образом:

Сам затвор тоже может быть посажен разными способами – натяжным или сальниковым. В первом случае регулировка его производится со стороны верха сальником, во втором – гайкой с нижней стороны.

Одно их присоединений будет входным, остальные два выходными. Распределение теплоносителя производится поворотом рукоятки на 90 о или 180 о . В этих пределах ручку можно установить в любом положении, задавая степень смешивания.

Для качественной регулировки приборов низкой температуры отопления нужны механизмы и устройства, которые могут смешивать остывшую воду из обратки с горячей из котла. При этом количество теплоносителя не изменяется, но корректируются качественные характеристики, то есть температура. В результате не происходит изменения характеристик работы котла с встроенным циркулярным насосом.

Весьма желательно в такой системе иметь байпас, обеспечивающий плавность регулировок.

По способу установки различают устройства:

  • для применения с муфтой;
  • под сварку;
  • для крепления с фланцем.

О достоинствах и недостатках трехходовых механизмов

Как и всякое изделие, эти системы наделены характерными достоинствами и недостатками. К первым относят:

  • невысокое сопротивление гидравлики;
  • малые габаритные размеры;
  • возможность быстрого переключения.

Среди недостатков отмечают:

  • необходимость регулярного обслуживания крана и постоянной смазки;
  • применения значительных крутящих моментов;
  • потребность изделия в постоянной чистке от загрязнений.

Как выбрать кран

Для правильного выбора заборной арматуры необходимо учесть, прежде всего, ее пропускную способность. Кран необходимо подбирать таким образом, чтобы он обеспечивал этот показатель с небольшим перекрытием.

Обратите внимание на возможность применения сервоприводов, что значительно упрощает настройку и последующее управление системой отопления.

Монтаж, настройка и эксплуатация системы

  1. Важнейшим моментом, который нужно учитывать при установке трехходовых кранов, является направления водяных потоков в системе отопления. Для контроля положения на корпусах кранов, как правило, нанесены стрелки, показывающие правильное направление. Расположение арматуры горизонтально или вертикально для ее работы значения не имеет.
  2. Для систем, собираемых с применением сварки, использование теплового потока с температурой выше 100 о С нежелательно. Нельзя также допустить попадания внутрь трубы окалины или мусора после сварки.
  3. Настройка трехходового крана состоит в том, чтобы установить регулирующую заслонку в положение, при котором подмес горячей воды из котла в остывшую обратку, дает оптимальную температуру теплоносителя на входе в систему обогрева. При этом заслонка может быть открыта полностью или также закрыта.
  4. Вся арматура такого типа должна регулярно осматриваться, проверяться и смазываться. Эти работы целесообразно поручать специализированным организациям. Перед запуском в начале сезона обязательно нужно проверить исправность и работоспособность всей запорной арматуры.
  5. Несомненно, обладающие рядом достоинств, эти изделия неприменимы в системах отопления с высоким давлением, а также в трубопроводах диаметром более 40 мм.
  6. Среди не особенно приятных особенностей трехходовых кранов является их повышенная ломкость при регулировке горячего потока. Пользователю нужно производить такие операции крайне осторожно.
  7. В многоконтурных системах отопления такие изделия незаменимы и позволяют полностью решать проблему достижения оптимальной температуры во всех помещениях.

Примеры цен на некоторые изделия

Изображение Модель. Характеристики Производитель Цена (руб) Примечания
Meibes Elomix EM3-40-26, трехходовой MeibesГермания 12590
Viallant VRM-3Трехходовой,1 1/4″ ViallantГермания 16210
Itap 128 ½ 3-хходовой Италия 615 Рукоятка из алюминия
Meibes Elomix УМ3-32-15, 3-хходовой MeibesГермания 7070
Itap 128 1 3-хходовой Италия 5960
Itap 128 1/2 3-хходовой Италия 4020
Шаровый кран Valtec 361 3/4 Италия 1110
Шаровый кран трехходовой в/в/в 3/4 СТД «Петрович» Россия 2790
Нержавеющий 3-хходовой Т-образный шаровый Ру63 Италия Ду 8-790Ду 10-820Ду 15 -880Ду 20-1254Ду 25-1255Ду 32-2730Ду 40-4140
3-хходовой с электроприводомARM CR03R (220v) Ду15-3360Ду 20-3370Ду 25-3710

Как видно из приведенных данных, колебания цен на краны различного устройства, весьма значительны. Это зависит от следующих факторов:

  • Материал, из которого изготовлены устройства. Наиболее значительными по цене будут узлы, изготовленные из нержавеющей стали или латуни. Но они и наиболее долговечны в работе.
  • Запорная арматура с ручным управлением стоит заметно дешевле, но и хлопот с ней заметно больше. Меняющаяся температура за окном доставит немало хлопот, придется менять регулировки при каждом ее колебании.
  • Вид запорного устройства. Во многих случаях предпочитают шаровые краны, как наиболее надежные. Для них характерно повышенное усилие на рукоятку регулятора. Это может неблагоприятно повлиять на длительность эксплуатации сервоприводов, приводя к их преждевременному выходу из строя. В таких случаях лучше применять краны с цилиндрической или конической рабочей частью.

Несколько советов и рекомендаций

  1. В развитой системе отопления возможно наличие контуров с одинаковыми требованиями к температуре. В этом случае есть возможность использовать 4-хходовые смесители, работающие на два контура одновременно, то есть – один такой смеситель заменит два 3-хходовых. К тому же понадобится один сервопривод и датчик температуры. По цене эти два устройства различаются незначительно.
  2. Смесительные устройства нужно устанавливать после циркулярного насоса, независимо от количества контуров в ней.
  3. В низкотемпературной системе отопления обязательна установка байпаса.
  4. Эксплуатация разветвленных индивидуальных систем отопления в ручном режиме неэффективна. Применение электронных устройств регулировки режима отопления позволить не только экономить свое время, но и создаст условия для применения экономичного режима его работы.

Индивидуальная тепловая сеть в вашем доме с трехходовыми смесителями сделает ваш дом уютным и экономичным. Успехов вам!

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *