Трехходовой смесительный клапан для теплых полов

Бесперебойность работы любого оборудования для обогрева жилья зависит от множества факторов, в том числе, правильного выбора комплектующих, характеристики каждой из которых определяют степень эффективности и надежности системы отопления в целом.

Тёплые водяные полы — современное оборудование, корректность работы которого также обеспечивается целым рядом устройств, имеющих определённое предназначение.

В частности, поддержание в отапливаемом помещении оптимального температурного режима непосредственно связано с интенсивностью подачи теплоносителя в водяной контур, которая регулируется различными видами запорной арматуры. К таким регулирующим устройствам относится трехходовой клапан для теплого пола, без оснащения которым теплый пол не станет полноценной функциональной системой.

Одна из моделей трёхходового клапана

Получить поверхностное представление о том, какую работу выполняет трехходовой смесительный клапан, и насколько значима его роль в смесительном узле, позволяет любая схема тёплых водяных полов, независимо от количества и конфигурации контуров. Для лучшего ориентирования при выборе этого устройства разберёмся подробнее, что собой представляет эта комплектующая, и каков её принцип действия.

Основная функция, которая возложена на трехходовой клапан

Система отопления «водяной теплый пол» кардинально отличается от традиционно используемого нами, радиаторного обогрева. Все дело в том, что для отопительных контуров, лежащих на полу в теле бетонной стяжки, необходима невысокая температура теплоносителя. Теплые полы считаются низкотемпературной системой, подключение которой осуществляется к нагревательным приборам или к источнику горячей воды через смесительный узел.

Для того, что бы осуществлялся обогрев в соответствии с санитарными нормами, необходимо существенное снижение температуры воды, поступающей от источника нагрева в водяные контуры. Именно эта функция и возложена на смесительный узел или как его принято называть в среде профессионалов, узел подмеса. Автономный котел в рабочем режиме нагревает воду до отметки 95 0 С. Немногим прохладней является вода в системе центрального отопления. Для нормальной работы греющих полов оптимальная температура теплоносителя составляет 35-55 0 С, которая и получается на выходе из смесителя.

На заметку: не путайте смесительный узел с коллекторов. Первый представляет собой комплект различных узлов и агрегатов, обеспечивающих регулировку подачи воды в водяной контур, тогда как второй является лишь составной частью всего регулирующего блока.

Смесительный узел представляет собой комплект приборов и устройств, выполняющих свои определенные функции. Если о коллекторе информации более, менее предостаточно, а вот что такое трёхходовой клапан, мало кто из нас имеет представление. Задача этого устройства заключается в смешивании двух разных по температуре потоков жидкости. Поступающая из обратной трубы, остывшая вода и горячая вода, идущая по трубе от источника нагрева, посредством работы этого механизма соединяется в один поток, необходимой температуры. Основная деталь этого прибора – термочувствительный сердечник, элемент, который реагирует на изменение температуры водной среды, сжимаясь или расширяясь.

Именно за счет такой конструкции, осуществляется работа трехходового клапана, направленная на автоматизированную регулировку температуры теплоносителя в системе.

На заметку: это устройство используется не только в работе водяных теплых полов, но и стоит на оснащении практически всех автономных систем отопления, работающих на жидком теплоносителе.

На рисунке показана схема смесительного узла для теплых полов и место, которое занимает трехходовой клапан.

Схема смесительного узла для теплых полов и место расположения в ней трехходового клапана.

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. Такие трехходовые краны 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,

Важно! Использование в системе отопления трехходового клапана требует установки циркуляционного насоса — для поддержания в водяном контуре давления, необходимого для корректной работы узла подмеса.

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

Читайте также:  Кладка керамзитоблоков в один блок

Варианты использования трёхходового клапана в системах водяных тёплых полов

В жилых помещениях небольшой площади (санузел или ванная комната), теплые полы монтируются без смесительного узла, в котором нет технической необходимости. Для корректной работы системы достаточно использования модели трёхходового вентиля с двумя отсечными клапанами.

На заметку: полноценный смесительный узел (с насосом, коллектором, предохранительными клапанами) стоит немалых денег, и при оборудовании теплого пола в ванной комнате расходы на узел подмеса превысят затраты на устройство водяного контура в несколько раз.

Такое устройство благодаря наличию термостата обеспечит регулировку температуры воды, поступающей в отопительный контур.

В системе отопления, рассчитанной на обогрев всей жилой площади, узел подмеса с трехходовым клапаном потребуется в обязательном порядке. Термостатические трехходовые клапаны станут гарантией бесперебойной подачи подготовленной воды во все петли отопительного контура.

Пример: использование для обогрева жилой комнаты в 20 м 2 одного водяного контура значительной длины тепловодов. Установка на подающую трубу регулирующего крана, снабжённого электроприводом, позволит в паре с насосом обеспечить необходимую циркуляцию теплоносителя. Данная схема предполагает установку клапана в месте соединения трубы обратки с байпасом. Работа термостатической головки настраивается таким образом, чтобы при чрезмерно высокой температуре теплоносителя вода циркулировала по малому кругу.

Отопление при помощи теплых полов жилых помещений в доме с двумя или более этажами, предполагает использование большого количества водяных контуров разной длины. Соответственно, надо будет устанавливать не один, а несколько смесительных узлов.

В этом случае используется связка совместимого трехходового клапана, сервопривода и контроллера, который фиксирует граничные параметры температуры теплоносителя, подающегося в отопительные контуры водных полов. Теплая вода в данном случае будет поступать после связки сразу в определенную отапливаемую комнату, либо идти на коллектор, после чего уже будет распределяться по греющим трубам.

Выбор клапана и особенности установки

Выбирать модель клапана необходимо с привязкой к характеристикам системы отопления.

Сегодня становится модным использовать для оснащения смесительных узлов трехходовые клапаны, оборудованные электроприводами, хотя и обычная, традиционная модель по своим технологическим характеристикам мало в чем уступает сложным устройствам. Во время покупки следует обратить внимание на следующие нюансы:

  • наличие технической документации на изделие (сертификаты качества, гарантийные обязательства компании-изготовителя, инструкция по установке и эксплуатации);
  • изделия, изготовленные из латуни или бронзы, предпочтительнее — эти металлы прекрасно взаимодействуют с горячей водой, имеют низкий коэффициент теплового расширения.

На заметку: при покупке определить материал, из которого изготовлен трехходовой клапан можно обычным взвешиванием. Возьмите прибор в руку — если изделие покажется достаточно тяжелым, оно сделано из цветного металла. Использовать краны, изготовленные из порошковых композитных материалов прессованием, означает обречь себя на лишние расходы и неприятности.

  • соединительные патрубки выбранной модели клапана должны соответствовать параметрам места установки — если шаг резьбы отличается от того, каким вы пользуетесь при монтаже смесительного узла, установить узел не удастся. Габариты клапанов должны быть соизмеримы с площадью установки тёплых полов — нецелесообразно монтировать громоздкие узлы для отопления небольшой площади.

Выводы

Монтаж трехходового клапана — задача не сложная, но требующая соблюдения технических правил. Обычно смешивающие клапаны ставят перед смесителем на подающую трубу, в местах подключения байпаса и обратной трубы. Насос в системе располагается следом за трехходовым клапаном.

После сборки всего смесительного узла надежность соединений и функциональность клапана проверяется пробным пуском, по результатам которого при необходимости выполняется пусконаладка.

Правильно установленный клапан поддерживает заданный температурный режим в обогреваемом помещении и обеспечивает рациональный расход теплоносителя, а следовательно — и экономичность отопления.

Если воду из отопительного котла (ее температура зачастую доходит до 90-95°С) напрямую заводить в контуры системы теплого пола, в помещении будет слишком жарко. По нормативам, теплоноситель, поступающий в контуры, должен иметь температуру из определенного диапазона – 40-45°С. Чтобы обеспечить такие условия функционирования используется специальное устройство – трехходовой клапан.

Особенности конструкции и функции устройства

Главное функциональное назначение клапана – смешивание в определенной пропорции остывшей жидкости из обратного контура с горячей водой, идущей в контур из нагревательного котла. Трехходовой клапан также называют термостатическим, термосмесительным, либо узлом подмеса.

Устройство оборудовано тремя рабочими отверстиями:

  • Вход для горячего носителя, поступающего от котла.
  • Средний вход, куда поступает остывшая жидкость из обратного контура.
  • Выход, откуда в контур идет смешанный поток воды, имеющий необходимую температуру.

В пространстве между входами предусмотрена термочувствительная заслонка, регулирующая интенсивность прямого и обратного потоков посредством сжимания или расширения под действием температуры.

Обратите внимание! Определить правильную последовательность подключения помогут метки, нанесенные на корпус изделия.

Клапан работает в непрерывном режиме, обеспечивая постоянный цикл движения теплоносителя. Пошаговый принцип работы устройства можно представить следующим образом:

  • Горячий теплоноситель от котла доходит до термосмесительного клапана.
  • Устройство определяет уровень нагрева жидкости.
  • Если температура носителя оказывается больше заранее установленного порога, узел подмеса открывает путь для поступления воды из обратного контура.
  • Внутри устройства происходит смешивание двух потоков – нагретого и охлажденного.
  • Когда температура смешанного потока жидкости достигает порогового значения, вход от обратного контура перекрывается.

Для эффективного и полноценного функционирования клапана в контурах теплого пола должен поддерживаться постоянный уровень давления. Для этой цели в схему включается циркуляционный насос.

Варианты использования трехходового клапана для теплого пола

В помещениях малой площади (ванная, кухня, санузел) монтировать полнофункциональный смесительный узел вовсе необязательно. Затраты на него могут превысить совокупную стоимость прочих элементов теплого пола. Здесь вполне можно обойтись обычным трехходовым вентилем. Контроль за температурным режимом обеспечивает термостат. Существуют также варианты ручной регулировки потоков теплоносителя. Для этого используются устройства с рукояткой, но их точность, эффективность и удобство использования оставляют желать лучшего.

Читайте также:  Котёл с верхним дымоходом

Для более габаритных систем включение в схему узла подмеса уже считается обязательным.

Устройство теплых полов в больших помещениях или многоэтажных домах предполагает монтаж нескольких отопительных контуров различной длины. Соответственно, и смесительных узлов придется установить несколько.

В таких схемах можно использовать совместную работу нескольких устройств:

  • Сервопривод. Устройство, способное подавать команды на открытие или закрытие заслонки по сигналам, идущим от датчиков. Позволяет осуществлять подачу теплоносителя различного уровня нагрева в те или иные зоны отапливаемого помещения.
  • Трехходовой клапан.
  • Контроллер.

Контроллер задает граничные значения температурного диапазона. Теплоноситель после прохождения узла может поступать в нужную комнату, либо проходить через коллектор, который распределит потоки по контурам.

Недостатки смешивающих узлов

Несмотря на очевидную пользу, трехходовые клапаны не лишены некоторых недостатков:

  • Увеличение гидравлического сопротивления системы. Это может оказаться особенно заметным в сложных сетях, имеющих несколько коллекторов, насосов и узлов смешивания.
  • Вероятность резкого заброса больших объемов горячей воды в контуры отопления. Это чревато завоздушиванием системы и может даже привести к образованию протечек. Такая проблема чаще проявляется на этапе запуска системы, поэтому к данному этапу работ стоит относиться очень ответственно.

Особенности автоматических устройств

Для обеспечения эффективной работы термосмесительного клапана процесс образования смешанного потока жидкости должен непрерывно контролироваться. Лучше, если это делается в автоматическом режиме.

Устройства с автоматическим управлением регулируются электрическими или пневматическими узлами.

  • Электрические приводы сравнительно недороги и просты в подключении. Этим во многом объясняется их популярность и широкое распространение. С другой стороны, зависимость от электропитания и потребность в периодическом обслуживании делают их недостаточно надежными.
  • Пневматические приводы стоят дороже, а процедура их подключения – сложнее. Впрочем, эти недостатки окупаются большим сроком службы и полной автономностью.

Как правильно выбрать трехходовой клапан

Ключевой параметр любого трехходового клапана – пропускная способность, т.е. объем воды, который устройство способно пропустить через себя в единицу времени. При выборе устройства следует соотносить этот параметр с производительностью котла.

Здесь стоит принимать во внимание еще один нюанс. Даже если диаметр входов и выходов клапана кажется подходящим по габаритам, это ни в коем случае не свидетельствует о реальной пропускной способности устройства. Данный параметр целиком и полностью определяется внутренним сечением отверстий, которые, в зависимости от конструкции, перекрываются шаровым запором или регулирующей головкой.

В некоторых моделях габариты этого отверстия могут быть меньше входного диаметра в 4 раза. Чтобы не ошибиться и не оказаться перед необходимостью переделки дорогостоящего узла, следует перед покупкой внимательно изучить сопроводительную документацию.

Другой важный параметр устройства – поперечное сечение. В идеале клапан должен точно подходить по габаритам к размерам труб отопительной системы. Если точного соответствия достичь не удается, придется докупать переходники.

Кроме этого, стоит обратить внимание на такие нюансы:

  • Обязательно проверять наличие сопроводительной документации: гарантийных талонов, инструкций по монтажу и эксплуатации, сертификатов и лицензий.
  • При выборе материала стоит отдать предпочтение латуни или бронзе. Именно эти металлы наилучшим образом сочетаются с горячими жидкостями, а также имеют малый уровень теплового расширения. Отличить изделия из цветных металлов можно по весу – они значительно тяжелее дешевой «штамповки» из порошковых прессованных материалов, которые не обладают должным уровнем прочности.

Что касается конкретных моделей, на рынке можно найти продукцию нескольких компаний, давно зарекомендовавших себя в качестве надежных производителей:

  • Esbe. Шведская компания, продукция которой отличается надежностью, хорошими эксплуатационными качествами и привлекательным внешним видом. Гарантийный срок эксплуатации – не менее 5 лет.
  • Valtec. Совместное российско-итальянское предприятие, выпускающее термосмесительные клапаны, совмещающие доступную стоимость и хорошие технические характеристики. Гарантия на весь ассортимент устройств – 7 лет.
  • Honeywell. Американский производитель, во главу угла поставивший удобство монтажа выпускаемых изделий. Трехходовые клапаны этой марки имеют яркий дизайн, высокую надежность, но и не менее высокую стоимость.

Установка термосмесителя для теплого пола

Трехходовой клапан монтируется в разрыв основного трубопровода и соединяется с обратным контуром системы. Установка осуществляется с использованием стандартного набора инструментов: гаечных ключей, пассатижей, подмотки, подходящих по размеру прокладок.

Это важно! Монтаж устройства осуществляется на этапе установки коллектора, до заливки бетонной стяжки.

В зависимости от конструкции, клапан имеет внутреннюю, либо внешнюю резьбу. На нее накручивается стандартная накидная гайка или фитинг (чрезмерных усилий при закручивании резьбы прилагать не следует, это может повредить прокладки).

Предварительно на резьбу наматывается подходящий уплотнитель. Места стыковки должны быть плотными и ровными, не иметь перекосов резьбы.

В зависимости от хода потоков теплоносителя, схема включения устройства в систему может различаться:

  • Симметричное подключение (Т-образная схема). Разогретый и охлажденный потоки поступают в боковые отверстия изделия, смешанный поток идет из центрального отверстия.
  • Асимметричное (L-образное) подключение. Горячий носитель и охлажденный поступают в два соседних отверстия, выходной поток идет через боковое.

При выборе того или иного варианта подключения, необходимо учитывать, как изделие будет вписываться в существующую обвязку трубопровода.

После завершения процедуры монтажа, система подвергается испытаниям. Тестирование должно продолжаться не менее 24 часов. Если все узлы функционируют исправно, можно осуществлять заливку и пользоваться системой в штатном режиме, наслаждаясь комфортом и уютом в исправно отапливаемых помещениях.

Смесительный клапан – один из главных узлов системы теплого пола. От его правильной работы зависит качество и точность регулировки температуры, что накладывает повышенную ответственность на проведение работ по его монтажу и обслуживанию.

Систему жидкостного напольного обогрева устанавливают в домах, которые не подключены к центральной магистрали. Жидкость нагревается в теплообменнике в котле. Её температура может достигать 80 0С, но для напольного отопления она слишком высока: по полу невозможно будет ходить.

Для того чтобы довести состояние теплоносителя до нормального режима 45 0С, необходимо установить коллекторную группу. Она предусматривает наличие терморегулирующего оборудования: трёхходового клапана с термоголовкой. Как он работает? Как его подключают к системе отопления?

Читайте также:  Что делать при сбое активации айфона

Схема оборудования

Для организации обогрева пола в доме площадью до 200 м2 в качестве устройства, которое регулирует тепловой режим теплоносителя, используют двухходовой клапан.

Трёхходовой смеситель устанавливают в системе отопления больших коттеджей. У него увеличенная пропускная способность жидкости, он более эффективный; можно достичь определённого теплового режима в помещении.

При двухходовом смесителе точную температуру воды в трубопроводе поддерживать сложно, но оборудование более надёжное. Поломки случаются редко. Что представляет собой трёхходовой клапан?

  • Корпус и все элементы выполнены из латуни. Материал хорошо выдерживает перепады температур.
  • Смеситель состоит из 3 выходов. Они предназначены для контура с горячим теплоносителем, для трубы с холодной жидкостью и для подачи охлаждённой воды в напольную магистраль.
  • Потоки с разной температурой соединяются в камере смешивания, поэтому устройство называют смесителем.
  • Сечение выходов для горячего теплоносителя жидкости из обратной трубы регулируют тарельчатые клапаны.
  • К штоку клапанов подсоединена термоголовка с термодатчиком, который устанавливают на обратном или на подающем контуре. Автоматика контролирует их работу. Термоголовка оснащена измерительной шкалой; с её помощью выставляют определённый тепловой режим в помещении.

Трёхходовой клапан предназначен не только для системы обогрева «тёплый пол», но и для радиаторного отопления, для горячего водоснабжения.

Оборудование подключают при комбинированном обогреве дома, если водяной контур функционирует от теплоносителя из обратной трубы радиаторов. Некоторые мастера заменяют смесителем коллекторную группу. Трубу для напольного контура подключают напрямую к выходам вентиля.

Как работает смесительный узел?

На термоголовке устанавливают определённый параметр температуры для теплоносителя, который циркулирует в напольной магистрали. При включении системы обогрева горячая вода проходит через смеситель беспрепятственно, и поступает в контур «тёплого пола».

Когда тепловой режим жидкости превышает установленную норму, то срабатывает термостат. В нём находится смесь, чувствительная к температуре. Она расширяется и давит на шток, который в свою очередь опускает стержень с тарельчатыми клапанами.

  • Тарелки опускаются. При этом уменьшается сечение трубы с горячим теплоносителем и открывается выход для охлаждённой жидкости, которая поступает из напольного трубопровода.
  • Вода из «обратки» не проходит в котёл. Путь ей закрывает обратный вентиль; она подмешивается к горячему теплоносителю.
  • Охлаждённая жидкость поступает через отдельный выход в контур «тёплого пола». Это позволяет снизить температуру в трубопроводе.

Когда тепловой режим воды в напольном контуре снизится, смесь в термостате перестанет давить на шток, тарелки поднимаются, горячий поток из котла восстанавливается. Вода из «обратки» перестаёт поступать в вентиль. Она направляется в теплообменник, который находится в котле.

Для обогрева небольших комнат, таких как ванная или санузел, смесительный клапан для тёплого пола не устанавливают. Рекомендуют подключить к системе смесительный узел с отсечными клапанами.

Устройство оснащено термостатом. Его будет достаточно для регулирования температуры воды в напольном контуре. Терморегулятор выносят за пределы влажных помещений.

Как подключают оборудование?

Для регулирования температуры в системе напольного обогрева используют несколько схем подключения трёхходового клапана. В зависимости от типа разводки труб его устанавливают и на горячем, и на холодном контурах. Работает смеситель в группе с насосом, который продвигает жидкость по магистрали.

  • Установка трёхходового клапана на горячем контуре. Труба с горячей водой и «обратка» соединяются посредством байпаса.
  • К коллекторной группе подключают циркуляционный насос. Он нагнетает разогретый теплоноситель в магистраль.
  • При повышении температурного режима трёхходовой вентиль прикрывает выход жидкости из котла и открывает проход для «обратки».
  • «Обратка» проходит через байпас и подмешивается к горячей воде.
  • Через выходное отверстие охлаждённая жидкость нагнетается в коллектор.

При снижении температурного режима вентиль открывает выход для горячего контура и закрывает проход для «обратки»; она поступает в котёл.

  • Установка на холодном контуре. К обратному коллектору подключают циркуляционный насос. На байпасе, со стороны холодной трубы подсоединяют трёхходовой смеситель.
  • При повышении температуры тёплого пола срабатывает термостат.
  • Вентиль перекрывает выход для холодной воды, которая подаётся в котёл, направляя её в байпас и в подающий коллектор.
  • В теплообменник жидкость поступает в меньшем объёме, соответственно, из котла выходит сниженный поток теплоносителя.

При восстановлении теплового режима термоголовка открывает выход для «обратки». Охлаждённый теплоноситель свободно проходит в котёл, где нагревается и выходит к подающему коллектору.

  1. При использовании комбинированного отопления. Насос располагают на обратной трубе, которая идёт от радиатора.
  2. Смесительный узел подключают к байпасу, соединяющий горячую и холодную магистрали.
  3. В этом случае к теплоносителю в подающем контуре радиатора подмешивается охлаждённая жидкость, которая выходит из нагревательного прибора. Она поступает в систему «тёплый пол».
  4. При подобной схеме «тёплого пола» длина магистрали не должна превышать 60 м.