Трехходовой клапан для твердотопливного котла: виды, термостатический смесительный клапан для котла, термосмесительный клапан, подключение

1 – Корпус (Латунь CW617N)

2 – Затвор (PSU(полисульфон))

3 – Шток (Латунь CW614N)

4 – Рабочая пружина (Нержавеющая сталь AISI 302)

5 – Термостатический элемент (Медь, латунь, нержавеющая сталь)

6 – Настроечная рукоятка (Пластик ABS)

7 – Уплотнение штока (EPDM)

Монтаж

Смесительный термостатический клапан может быть установлен в любом положении, но так, чтобынаправление движения теплоносителя совпадало с направлением стрелок на его корпусе.Уплотнение резьбовых соединений следует выполнять материалами в соответствии с требованиямиCП 73.1330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий».

Примерная настройка клапана производится поворотом его рукоятки до совмещения указателя наней с цифрой на шейке клапана, которая соответствует той или иной температуре (см. прилагаемую кклапану при его поставке инструкцию). Для точной настройки рекомендуется использовать показанияустановленного в системе термометра.

Предназначение устройств

Это необходимо для того, чтобы поток холодной воды не хлынул внутрь котла.

В противном случае на наружной стенке водонагревательной емкости выпадет конденсат, который смешается с угарными газами и приведет к выпадению большого количества сажи. Такой результат снизит КПД обогревательной установки, выведет ее из строя.

Важно знать: давление в котлах достигает огромных значений, поэтому появление трещины сопровождается взрывом.

Вторая выполняемая ими задача – недопущение проникновения холодной воды в разогретую печь в результате технических сбоев – отказ в работе помпы, отключение электроэнергии. Если это произойдет, котел может лопнуть.

Как выбрать правильный термостатический клапан?

Для обеспечения комфортных условий в жилом помещении необходимо поддерживать оптимальную температуру в любое время года. Если летом это достигается при помощи кондиционера, то зимой посредством регулировки подачи теплоносителя. Наиболее удобным и эффективным оборудованием для этой цели является термостатический клапан с термоголовкой, позволяющий корректировать комнатную температуру с точностью до одного градуса.

В современных системах отопления наблюдается преобладание трехходовых кранов. Они обеспечивают эффективное регулирование теплоносителя по температуре помещения. В связи с их популярностью Интернет-магазин «КПД Склад» предлагает термостатические клапаны различных производителей и разной конструкции.

Как выбирать клапан?

Прежде чем приступать к выбору клапана для твердотопливного или газового котла, следует уточнить рабочие характеристики теплоносителя, его расход и схему обвязки. Расход и температуру теплоносителя можно узнать в проектной документации, а при её отсутствии – указанную производителем температуру воды на обратном трубопроводе в паспорте на котёл. Обычно, этот показатель составляет 45–50ºС. Это нужно для того, чтобы правильно выбрать трехходовое устройство, исходя из его пропускной способности. Если же данных нет, то достаточно прибегнуть к простому расчёту по формуле G = 3600Q / c (∆t), в которой:

• G – затраты воды по массе, кг/ч;
• Q – тепловая мощность отопительной системы;
• c – удельная теплоёмкость воды (4.187 кДж / (кг ⁰С);
• ∆t – разница температур в подающем и обратном трубопроводах.

Стоит не забывать, что для воды показатели массы и объёма – одинаковые величины, а потому расход может быть указан как в кг/ч, так и в кубических дециметрах (дм 3/ч). Просчитав расход, его следует сравнить со значениями пропускной способности крана, которая отражена в паспорте.

Также трехходовой агрегат следует выбирать, исходя из диапазона устанавливаемых температур. Это имеется в виду клапаны с термостатический приводом, используемые как в котлах, так и системе теплы пол. Зачастую производители предлагают краны с разнообразными диапазонами регулировки, к примеру, от 20 до 45ºС, от 35 до 60 ºС и т. д

При покупке следует обращать внимание на этот нюанс. Что же касается твердотопливных котлов, то для них рекомендуется второй вариант

Ремонт и реконструкция

У котельных, которые эксплуатируются 15, 20 и более лет происходит естественный процесс износа и старения оборудования, снижается КПД, уровень автоматизации не соответствует современным требованиям. Эти и другие причины делают вопрос о реконструкции таких установок рациональным и экономически обоснованным.

Для ремонта и реконструкции котельных предлагаем:

• разработку совместно с заказчиком Технического задания на реконструкцию;
• разработку и согласование проекта реконструкции;
• замену устаревшего оборудования на новое, оптимальное по соотношению цена-качество;
• перевод котлов с одного вида топлива на другое, более экономичное и эффективное;
• установку современных автоматизированных горелок любого типа;
• установку современного оборудования автоматизации и контроля;
• установку новых мембранных расширительных баков;
• замену устаревших систем водоподготовки на новые, современные, автоматизированные системы;
• монтаж современных приборов учета расхода электроэнергии, газа, воды и тепла;
• установку датчиков загазованности и охранно-пожарной сигнализации;
• создание удаленного операторского пункта с возможностью дистанционно управлять работой установки без постоянного присутствия обслуживающего персонала;
• обучение сотрудников Заказчика особенностям обслуживания оборудования обновленной, реконструированной котельной.

Практика показывает, что в результате реконструкции, выработка тепла обновленной котельной может увеличиться до 20%. Гарантийный период на работы — 2 года.

Назначение и функции

Смешивание потоков необходимо, чтобы в котле не образовался конденсат из-за холодной обратки

Трёхходовой клапан устанавливают в таких целях:

• Чтобы в котел не поддавался холодный теплоноситель и не выпадал из-за этого конденсат на внутренних стенках топки. Кроме того, если в водогрейном котле используется чугунный теплообменник, он может треснуть от перепада температур.
• Чтобы регулировать температуру теплоносителя в контурах. Эта необходимость может быть обусловлена сложностью системы, где требования по температуре для каждого контура различаются. При подключении к тепловому аккумулятору, а также когда теплоноситель задействуется в теплообменнике вентиляционной приточной установки, которая является частью системы воздушного отопления.
• Чтобы иметь возможность контроля нагрева теплоносителя в контуре теплого пола. Оптимальная температура для теплого пола составляет не более 50°C. Температура теплоносителя, поступающего от котла, может превышать этот показатель на 10-35°C. Остывшая вода, прошедшая через контур теплого пола, будет смешиваться с теплоносителем от котла, трехходовой клапан, установленный на распределительный коллектор, обеспечит подмешивание обратки.

Конструктивные отличия устройства

По конструктивным отличиям трёхходовые клапаны делятся на следующие виды:

1. Смесительный клапан с регулированием штока вверх и вниз («шток-седло»). Шток перемещается с помощью электромеханического привода. По сути, здесь речь идёт о предельной автоматизации работы и регулировки системы. Смесительный клапан предназначен для соединения водных потоков и терморегуляции. Для входящих потоков, у которых различная температура, предусмотрено два входа, и один выход. Эти клапаны часто применяют и при монтаже тёплых полов, чтобы не допустить перегрев системы.
2. Второй вид — это разделительный клапан, работающий по системе «шарик-гнездо». Местоположение шарика изменяется благодаря его вращению. Этот клапан используют, если теплоноситель требуется подавать сразу в несколько направлений. По сути, он представляет собой смеситель, формирующий водный поток необходимой температуры.  Устройство обладает хорошей износостойкостью, так как предназначено выдерживать резкие перепады температур жидкости. Классифицируют его в качестве запорной арматуры. В домовладениях, где воду расходуют в небольшом объёме, он может применяться и как обычный смеситель.

По форме клапан похож на обычный тройник. Однако функциональные возможности у него совершенно иные. Клапан трехходовой используют и в качестве смесителя, а так же распределителя воздуха или горячей воды.

Установка клапана своими руками

В установке трехходового термосмесительного клапана своими руками надо учитывать схему вашего котла и теплообеспечения в доме. Четко выполнять все инструкции и пункты подключения. Также внимательно ознакомиться со схемой основных узлов. К узлам относятся все агрегаты, которые устанавливаются около нашего котла для телообеспечения дома.

1. Устанавливаем насос на обратке
   . Если он будет стоять на подаче из котла, то быстро испортится.
2. Необходимо подключение , который также можно сделать своими руками, он предохранит весь узел подключения воды от перегрева.
3. В системе естественной циркуляции теплоносителя труба подачи холодной воды подключается к входному патрубку котла (обычно внизу). Труба горячей воды – к котлу сверху (как показано на схеме). Надо учесть, что труба горячего теплоносителя должна быть сделана из хорошей стали, меди, чугуна или бисплава
   , так как температура воды может нагреваться до 100-105 градусов Цельсия.
4. Подключение расширительного бака (или на обратке, или на выходе – роли не играет, см. по схеме) служит своеобразным предохранителем и буфером в нашем узле.
5. Подключение к предохранительной группе безопасности: к манометру, показывающему давление в котле; к аварийному клапану сброса давления; автоматическому предохранительному воздухоотводчику. Эти предохранительные приборы ставятся на выходе из котла, чтобы контролировать нагретый теплоноситель (см. схему).
6. Установка и подключение по схеме теплового аккумулятора.
7. После него – подключение трехходового смесительного клапана строго в соответствии со схемой
   , именно он будет перемешивать горячую воду из теплоаккумулятора с холодной из обратки.

Если вы через поиск добрались до этой статьи, то наверняка уже что-то слышали о смесительной трубопроводной арматуре, применяющейся в системах отопления частных домов и квартир. Так что без долгих предисловий предлагаем обсудить 3 вопроса: как работает термостатический трехходовой клапан, где его нужно устанавливать и как правильно подобрать, чтобы не тратить лишних денег.

Задача любого 3-ходового вентиля – подать в магистраль воду требуемой температуры путем смешивания либо разделения 2 потоков. Соответственно, элемент оснащен тремя выходами, один из которых всегда открыт, а два других полностью или частично перекрываются в процессе работы. Отсюда и название крана – трехходовой (иногда еще говорят «трехходовый», что не есть правильно).

По способу приготовления теплоносителя нужной температуры термостатические клапаны делятся на 2 группы, изображенные на фото:

1. Смесительные. В них подается 2 потока воды – горячий и охлажденный (входы обозначают буквами «А» и «В»), а из третьего патрубка (маркировка «АВ») идет смесь установленной температуры. На латунном корпусе стоит метка в виде сходящейся с двух направлений стрелочки.
2. Разделительные или распределительные. Поступающий теплоноситель делится на 2 потока регулируемой величины. Маркировка на корпусе – 2 расходящиеся стрелки либо буквы «А», «В» на выходных патрубках и «АВ» на входе.

По принципу действия трехходовые краны тоже делятся на два типа – седельные и шаровые. Устройство первых похоже на обычные водопроводные вентили, только вместо резьбового штока используется нажимной. На нем закреплена тарелка, движущаяся между двумя седлами и перекрывающая 2 прохода поочередно. Нажатие на шток осуществляется тремя способами:

• встроенным термоэлементом
• термоголовкой с выносным температурным датчиком
• сервоприводом.

Шаровые термосмесительные клапаны работают по принципу таких же кранов, только с тремя выходами. Управляются вручную или от электропривода, вращающего шток по команде автоматики. Элементы являются полнопроходными и отличаются высокой пропускной способностью, а значит, меньшим гидравлическим сопротивлением. Недостаток – зависимость от напряжения в электросети и необходимость установки блока бесперебойного питания (ИБП).

Способы управления трехходовыми клапанами

Трехходовой клапан с термостатической головкой

Трехходовые клапаны по способу управления бывают:

• автономными;
• ручными;
• термостатическими;
• с электроприводом.

Если возможность управления отсутствует, термоклапан относится к автономному типу. Он настроен заводом-изготовителем на определенную температуру теплоносителя, т.е. температура в системе будет постоянной всегда. Главными преимуществами таких устройств является низкая стоимость и возможность поддержания одной и той же температуры. Но изменить предустановленные настройки нельзя, поэтому характеристики клапана должны соответствовать требованиям системы, подбирать его придется более тщательно.

Трехходовой клапан с ручным управлением оснащен устройством ручной регулировки, в роли которого выступают панель управления, поворотная ручка или вентиль. Контроль регулировки выполняется с помощью специальных отметок – шкалы. По сравнению с автономным регулятором, трехходовой термоклапан ручного управления более функционален: он позволяет изменять температурный режим в зависимости от конкретных нужд и будет поддерживать температуру на заданном уровне. Однако реагировать изменением температуры теплоносителя на трансформацию окружающих условий этот клапан «не умеет».

Клапан с электрическим приводом

Конструкцией изделия с терморегулятором предусмотрен термостат. Газовая или жидкая среда, находящаяся внутри него, реагирует на изменение температуры теплоносителя. Когда он нагревается до предустановленной температуры, патрубок с горячим теплоносителем перекрывается. По типу питания эта разновидность клапанов может быть механической и электронной. Механические работают автономно, а электронные требуют наличия электросети или периодической замены батареек. Хотя это неудобство полностью компенсируется преимуществами.

Включение термостатического клапана для твердотопливного котла в систему позволяет автоматизировать процесс изменения температурного режима согласно времени суток, дням недели. Стоимость трехходового элемента с терморегулятором выше, чем стоимость более простых аналогов.

Самые продвинутые модели – термоклапаны с электроприводом. Чтобы их работа была постоянной, необходимо установить блок бесперебойного питания. Поток холодного или горячего теплоносителя регулируется с помощью контроллера, который регистрирует отклонения температуры от заданных значений, и сервопривода. Выходы не перекрываются полностью, но объем теплоносителя изменяется. Благодаря работе автоматики отопительный контур всегда равномерно прогрет, а температура теплоносителя всегда точно соответствует заданной. Возможность изменения режима также присутствует, но нужно быть готовым к высокому расходу ресурсов: теплоносителя и электроэнергии. Заплатить больше придется за сам термоклапан. Полностью автоматическое устройство стоит дороже.

Виды

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

1. Смесительного принципа действия.
2. Разделительного принципа.

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

Смесительная система

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

Разделительный прибор

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

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

Клапаны с ручным управлением

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

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

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

Как работает клапан и для чего он нужен

Стремление к экономии энергоресурсов приводит к созданию всё новых видов оборудования, которое позволяет решать эту задачу. По своей конструкции трёхходовые клапаны объединяют в себе пару двухходовых устройств. Однако они не перекрывают течение теплоносителя, а выполняют функцию регулировки интенсивности водного потока для достижения нужного температурного режима.

У трехходового клапана бывают внешне различные конфигурации и разные типы приводов, но задача одна: смешать два потока воды разной температуры в один поток с установленным температурным уровнем. Жидкость при этом будет перемещаться от одного патрубка к другому, пока температура не дойдёт до необходимой величины. После этого привод будет поэтапно впускать теплоноситель из третьего патрубка для поддержания температуры требуемого температурного уровня. Поэтому и называют его «трёхходовой клапан», так как все действия происходят в три шага.

Главное назначение трехходового смесительного клапана для котла — стабильное поддержание в помещении комфортного теплового баланса. При этом такая задача решается не путём уменьшения температуры теплоносителя, а путём изменения количества жидкости. Это особенно актуально в случаях, когда температуру теплоносителя другим путём понизить невозможно. Несмотря на то, что устройство выполняет такую сложную задачу, по своей конструкции оно достаточно простое.

Правила установки

При установке термосмесительного клапана для твердотопливного котла учитывают направление движение греющей воды в сети. Она, как правило, помечается указателем прямо на корпусе изделия. Необходимо обозначить, что такой вентиль допускается ставить в отопительную схему, как вертикально, так и горизонтально.

В то же время, при обвязке схемы имеет большое значение соблюдение установленных правил, с тем, чтобы в будущем система теплоснабжения функционировала исправно:

1. Обязательная установка манометров до и после ТК.
2. Перед клапаном устанавливают фильтр, чтобы грязь не забила рабочие отверстия.
3. Корпус устройства не должен переносить любые нагрузки.
4. Для качественной регулировки перед ним врезают дросселирующее устройство.
5. При монтаже корпус должен располагаться под приводом.

Дополнительно потребуется обеспечить до и после зх-ходового устройства прямолинейные участки труб, согласно заводским рекомендациям. В противном случае клапан не сможет обеспечить заявленные производителем технические параметры. Также будут нарушены гарантийные обязательства на изделие.

Виды жаротрубных котлов

Жаротрубные паровые котлы по типу нагрева теплоносителя подразделяются на следующие виды:

• паровые, в которых для подогрева используется пар, накапливаемый в отдельном специальном резервуаре;
• водогрейные, использующие для нагрева теплоносителя воду, применение пара недопустимо из-за необходимости предотвращения перегрева и деформации стенок корпуса котла.

Схема водогрейного жаротрубного котла

Клапаны для обвязки

По мнению специалистов, могут дать сбой лишь в том случае, когда происходят резкие перепады температуры. Они восприимчивы к таким изменениям, и система может дать сбой. Здесь главное правильно настроить оборудование, то есть произвести профессионально обвязку котла.

Сделать это можно как своими руками, так и с привлечением специалистов. Но желательно привлечение специалистов, так как если один из узлов соединений по схеме будет выполнен неверно, то ваш котел окажется под угрозой. В данном случае незаменимым окажется смесительный клапан, установленный в системе и выполняющий предохранительные функции.

В котлах твёрдотопливного отопления термосмесительные клапаны необходимы в . Это, как правило, обычный механический клапан (разный диаметр подключения, разные производители). Головка на смесительный клапан накручивается сверху с выносным датчиком (диапазон температур 20-60 градусов, может быть и больше). Внутри — обычный поршень распределяет водные потоки. Головка четко поддерживает температуру.

Как правило, на встроенной головке есть знаки («+» и -) – для горячего или холодного водоснабжения (часто для системы теплого пола). Бывают случаи, что внутренний поршень иногда зависает из-за некачественной жидкости, поэтому качество теплоносителя должно быть под контролем.

Две рекомендации напоследок

Поскольку мы представили упрощенную методику вычисления и подбора 3-ходового клапана по пропускной способности, настоятельно советуем проконсультироваться по этому поводу со знающими людьми. Если такой возможности нет, приобретайте вентиль с запасом, невзирая на цену. Есть и другой вариант: договоритесь с продавцом о возможной замене изделия на тот случай, если оно не подойдет.

Если вам необходимо смонтировать водяное отопление в большом коттедже, обогреваемом радиаторной сетью и теплыми полами, а ГВС планируется обеспечивать от бойлера косвенного нагрева, то без помощи опытных специалистов обойтись не удастся. Придется сделать от 4 до 10 регулируемых ветвей, для каждой из которых нужно рассчитать и подобрать трехходовой клапан, а потом сбалансировать их работу в комплексе.