Разделительный трехходовой клапан принцип работы. Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: виды и преимущества

1 Трехходовой разделительный клапан Термостатические трехходовые регулирующие клапаны для систем отопления и холодоснабжения

2 IMI HEIMEIER / Термостатические головки и радиаторные клапаны / Трехходовой разделительный клапан Трехходовой разделительный клапан Трёхходовой разделительный клапан для распределения массового потока жидкости в системах отопления и холодоснабжения. Ключевые особенности > > Корпус из литьевой бронзы, Коррозионная стойкость и безопасность > > Шток из нержавеющей стали с двойным кольцевым уплотнением > > Внешнее кольцевое уплотнение может быть заменено без дренажа системы Описание Трёхходовой разделительный клапан предназначен для распределения потока жидкости в системах отопления или охлаждения, изготовлен из бронзы и оснащён защитным колпачком. Шток клапана изготовлен из нержавеющей стали и оснащен двойным кольцевым уплотнением.
ружное кольцевое уплотнение можно заменять без дренажа системы. Модели: с плоским уплотнением, с плоским уплотнением с тройником. Соединение с резьбовыми штуцерами, штуцерами под пайку или сварку. Модели: с коническим уплотнением N 15, с наружной резьбой G 3/4. Соединение с компрессионными фитингами IMI Heimeier для пластиковых, медных или тонкостенных стальных труб. Максимальное допустимое рабочее давление 10 бар. Пар низкого давления 110 C / 0,5 бар. Допустимое дифференциальное давление N 15 = 1,20 бар N 20 = 0,75 бар N 25 = 0,50 бар Конструкция Трехходовой разделительный клапан (черный защитный колпачок) I II III 2

3 Принцип действия Электротермический привод EMO T (брошюра: «EMO T») используется для двухточечного регулирования с использованием внешнего источника эл.питания. В нормально-открытой (NO) модели клапана, прямой канал I-II трехходового разделительного клапана открыт при отсутствии подачи напряжения, а изогнутый выходной канал I-III — закрыт. В нормально-закрытой (NC) модели клапана прямой канал I-II трехходового разделительного клапана закрыт при отсутствии подачи напряжения, а угловой выходной канал I-III — открыт. Термостатические головки (брошюра «Термостатическая головка K с контактным или погружным датчиком» и/или «Термостатические головки») используются для пропорционального регулирования без использования внешнего источника эл.питания. При работе также возможны промежуточные положения штока клапана.
мере роста температуры прямой канал I-II закрывается, а угловой выходной канал I-III открывается. Электротермические приводы EMO 1, EMO EIB, EMOLON и/или EMO 3 / EMO 3/230 используются для пропорционального регулирования и/или трехступенчатого регулирования с использованием внешнего источника эл.питания. Фактическое направление перемешения штока определяется типом регулятора или типом эл.подключения (брошюры «EMO», «EMO EIB», «EMOLON»). Применение Распределительная функция Переключение между теплопотребляющими приборами, например, отопительными контурами и крнтуром ГВС, или между различными теплогенерирующими устройствами, например, водонагревателями, тепловыми насосами или солнечными энергосистемами. Управление выходными параметрами теплообменников путем регулирования расхода хладо-/теплоносителя, например, для воздухонагревателей, воздухоохладителей или других теплообменников. Поддерживается стабильный объемный расход в первичном контуре. Смесительная функция Регулировка смешивания посредством установки на возвратном трубопроводе (внешняя смесительная точка). Приблизительно равный объемный расход во вторичном контуре. Принцип действия Обратите внимание на направление потока. Распределительная функция Смесительная функция I II Mischpunkt 9 III 10 III II I 3

4 IMI HEIMEIER / Термостатические головки и радиаторные клапаны / Трехходовой разделительный клапан Варианты применения A B C E 1. Котел на жидком/газовом топливе 2. Отопительный контур 3.
йлер горячей воды 4. Котел на твердом топливе 5. Теплообменник 6. Воздухонагреватель 7. Фэнкойл 8. Балансировочный клапан TA STA 9. Первичный контур 10. Вторичный контур Примечание Согласно директиве VI 2035 состав теплоносителя не должен вызывать коррозионное разрушение систем отопления, а также исключать возможность образования накипи в системе ГВС. Для промышленных и магистральных энергосистем применяются нормы VdTUV 1466/ AGFW 5/15. Теплоноситель, загрязнённый минеральными маслами или смазками, может оказывать сильное негативное воздействие на уплотнения из EPM каучука, что, как правило, приводит к нарушению герметизации клапана. A. Переключение между теплопотребителями. Например, между отопительными контурами и бойлерами горячей воды с помощью привода EMO T (NO). B. Переключение между теплогенераторами. Например, между водонагревателями на жидком/газовом топливе или водонагревателями на твердом топливе, с помощью привода EMO T (NС). C. Управление расходом теплоносителя для регулировки температуры теплого воздуха в калориферах с помощью термостатической головки К, оснащенной контактным датчиком.. Регулирование термостатической головкой К, оснащенной контактным датчиком температуры, расхода воды в первичном контуре по заданной температуре потока во вторичном контуре для нагрева контуров ГВС, промышленных водоемов и плавательных бассейнов. E. Управление гидравлическим контуром фэнкойлов (кондиционеры воздуха /конвекторы с принудительным движением воздуха) с помощью привода EMO T (NO). При использовании разрешённых, не вызвывающих коррозии антифризов (безнитритные растворы на основе этиленгликоля) уделите особое внимание требованиям производителя, указанным в документации, в частности, % концентрации и добавкам ингибиторов. 4

5 Технические характеристики Номограмма трехходовой разделительный клапан с приводом 50 N 25 (Kvs 5,12) N 20 (Kvs 3,48) N 15 (Kvs 2,47) N 15 (Kvs 2,25) , p [кпа] 0,3 3 0,2 2 0, m [кг/ч] p [мбар] p [мм вод.столба] Трехходовой разделительный клапан с термостатической головкой K *) Трехходовой разделительный клапан с погружным/контактным датчиком Величина kv Значение р-диапазона [K] 2,0 4,0 6,0 8,0 N 15 0,60 1,20 1,71 2,10 2,47 N 15 с тройником 0,57 1,11 1,58 2,00 2,25 N 20 0,70 1,50 2,39 3,10 3,48 N 25 1,08 2,28 3,48 4,62 5,12 *) Величины kv соответствуют потоку в направлении прохождения I-II при заданных системных отклонениях. В моделях без тройника величины kvs соответствуют потоку в направлении I-II при полностью открытом клапане и в направлении I-III при закрытом клапане. В моделях с тройником величины kv/kvs соответствуют потоку в направлении I-II. Kvs Пример расчета Найти: Потерю давления p v Дано: Трехходовой разделительный клапан N 25 с термоэлектрическим приводом EMO T Тепловой поток Q = Вт Регулировка температуры t = 20 K (70/50 C) Решение: Массовый расход m = Q /(c Δt) =21000 / (1,163 20) = 903 кг/час Потеря давления по номограмме p v = 31 мбар 5

6 IMI HEIMEIER / Термостатические головки и радиаторные клапаны / Трехходовой разделительный клапан Артикулы изделий Трехходовой разделительный клапан с плоским уплотнением N изделия с тройником, с плоским уплотнением N изделия с коническим уплотнением, с компрессионными фитингами для медного трубопровода Ø 15 мм N изделия с коническим уплотнением, с наружной резьбой G3/4 N изделия

7 Дополнительное оборудование для трехходовых разделительных клапанов с плоским уплотнением Соединительный штуцер для трехходовых разделительных клапанов с плоским уплотнением Клапан N изделия Резьбовой штуцер 15 (1/2) R1/ (3/4) R3/ (1) R Штуцер по пайку 15 (1/2) (1/2) (3/4) (1) Штуцер под сварку 15 (1/2) 20, (3/4) 26, (1) 33, Дополнительное оборудование для трехходовых смесительных клапанов с коническим уплотнением Компрессионный фитинг для медных и стальных тонкостенных труб. Cоединение с наружной резьбой G3/4. Никелированная латунь. При толщине стенки трубы 0,8 1 мм необходимо использовать опорные втулки. Соблюдайте рекомендации изготовителя труб. изделия Опорная втулка Для медных или стальных тонкостенных труб с толщиной стенки 1 мм. Латунь. L изделия 12 25, Компрессионный фитинг для медных и тонкостенных стальных труб. Соединение с наружной резьбой G3/4. Мягкое уплотнение. Никелированная латунь. изделия Компрессионный фитинг для пластмассовых труб. Соединение с наружной резьбой G3/4. Коническое уплотнение с уплотнительным кольцом. Никелированная латунь. изделия 14x x x x x

8 IMI HE.
eering без предварительного уведомления и объяснения причин. Дополнительную информацию о компании и продукции Вы можете найти на сайте

docplayer.ru

Чем отличается трехходовой клапан от двухходового клапана

Запорная арматура представлена и двухходовыми клапанами. Трехходовой клапан на системе отопления имеет совершенно другой механизм действия. По его конструкции шток не перекроет поток постоянного гидравлического режима. Он настроен на определенный объем и постоянно открыт. Таким образом, потребители получают определенный объем в эквиваленте качественном и количественном.

В смысле, клапан не в состоянии перекрыть поток на контур постоянного гидравлического потока. А переменное направление он может перекрыть, этим он позволяет контролировать напор и расход.

Трехходовой клапан на системе отопления получается при совмещении двух двухходовых. Только обязательно оба должны работать по очереди, то есть, когда закрывается один, начинает свою работу другой.

Смесительный и разделительный тип

Трехходовые клапаны имеют два подвида. Они несут каждый свою функцию: смесительную и разделительную. В сущности, можно догадаться по названию, в чем их смысл работы. Смесительный тип состоит из двух входов и одного выхода. Его функции основаны на смешивании двух потоков, это нужно для понижения температуры теплоносителя.

Это достигается за счет горячей и холодной воды, изменением их соотношения.

Этот тип трехходового клапана незаменим в системе теплых полов и является идеальным устройством, так как может создать необходимую вам температуру.

Температуру выходящего потока регулировать достаточно легко. Чтобы на выходе получить нужную температуру, нужно знать какой температуры оба входящих потока и постараться точно рассчитать пропорции каждого. Этот тип клапана при правильной установке и настройке может служить разделителем потоков.

Трехходовой клапан на системе отопления разделительного принципа действия служит для разделения основного потока на две части. Для этого у него предназначен один вход, а выходов два. Он нужен для того, чтобы распределить поток теплоносителя на два течения. Если включить в систему бойлеры, конвекторы и другие, то без него не обойтись. Это устройство работает в системе горячего водоснабжения для разделения горячей воды. Нередко его используют в обвязках воздухонагревателей.

С первого взгляда оба клапана ничем не отличаются друг от друга. Но если посмотреть на них в разрезе на чертеже, то разница очевидна. Смесительный прибор имеет один шаровой клапан в штоке. Он находится в середине и перекрывает главный проход.

Разделительный состоит их двух клапанов на одном штоке, и они монтируются в выходных патрубках. Функция их действия такова: если один закрывает проход, в это время другой проход открывает.

wikiteplo.ru

Принцип работы трехходового клапана

Трехходовой смесительный клапан устанавливается на тех участках трубопровода, где необходимо разделение основного потока теплоносителя на 2 контура:

• с переменным гидрорежимом;
• с постоянным.

Зачастую постоянный поток необходим для того, кому подается теплоноситель высокого качества и в установленных объемах. Его регулировка соответствует показателям качества. Касаемо же переменного потока, то он используется для объектов, где показатели качества не являются ключевыми. Здесь важную роль играет показатель коэффициента количества. Другими словами, подача тёплого носителя в этом случае осуществляется по требуемому количеству.

Обратите внимание! Одним из элементов запорной арматуры является и аналог прибора, о котором мы повествуем в данной статье, который называется двухходовой клапан. В чем его отличие? Он отличается от трехходового принципом своей работы. Дело в том, что один из элементов его конструкции, шток, не может перекрывать поток жидкости, имеющий постоянные гидравлические показатели.

Шток постоянно открыт, он настраивается на определенный объем жидкости. Исходя из этого, у пользователей появляется возможность получать требуемый объем как в плане количества, так и в плане качества. В общем, данный прибор не может остановить подачу жидкости для сети с постоянным гидравлическим потоком. А вот поток переменного типа он способен перекрыть, из-за чего появляется возможность регулировать давление/расход.

Можно создать один трехходовой клапан, соединив пару двухходовых. Но они должны работать в режиме реверса, то есть, при открытии одного, другой должен закрываться.

Трехходовой клапан для теплого пола или других целей работает со следующей последовательностью:

• к коллектору, который является одним из элементов теплого пола, поступает горячая вода;
• степень нагрева жидкости определяется во время ее прохождения через термосмесительный клапан;
• в том случае когда температура превышает установленный уровень, открывается проход откуда поступает охлажденная жидкость;
• оба потока смешиваются внутри;
• после того как температура падает до установленного предела, проход для холодной воды закрывается.

К недостаткам трехходовых клапанов, можно отнести вероятность появления резких скачков температуры, которые могут происходить при запуске нагретой воды, что может оказывать негативное воздействие на состояние трубопровода при смешении.

Трехходовой термостатический смесительный клапан применяется для того, чтобы:

• при необходимости перенаправлять потоки с разных трубопроводов;
• смешивать потоки диаметрально разных температур, для получения потока установленной температуры;
• динамически управлять направлением потоков для получения потока с постоянно установленной температурой;
• в водопроводной системе, это получение потока с заданной стабильной температурой;
• в отопительной системе, это получение отдельного смесительного узла со стабильно постоянной температурой циркуляции.

С помощью обычного шарового крана можно регулировать вручную. С виду он схож с обычным вентилем, но обладает такой особенностью как дополнительный выход. Данный вид арматуры используется для принудительного ручного управления.

Для автоматической регулировки используется особый трехходовой клапан, который оснащен электромеханическим прибором для того чтобы менять положение штока. Его нужно подключать к термостату для того, чтобы была возможность регулировать температурный режим в помещении.

Разновидности клапанов для отопления

Без лишних введений скажем, что устройство бывает двух видов, которые различаются в принципе работы. Он бывает:

• разделительным;
• смесительным.

Принцип работы устройства виден из его названия. Конструкция смесительного устройства имеет два выхода и входа. Это нужно для того чтобы смешивать разные потоки жидкости для снижения ее температуры. Кстати, это является наиболее оптимальным вариантом для того чтобы устанавливать необходимый режим для «теплого пола».

Сам процесс регулировки температурного режима достаточно прост. Нужно только знать о том какова текущая температура входящих потоков жидкости для того, чтобы точно вычислить нужные пропорции каждого потока таким образом, чтобы получить на выходе необходимые показатели. Кстати, при правильном монтаже данное устройство регулировки, может работать и на разделение потока.

Разделительный же клапан делит один поток на два, исходя из этого у него один вход и два выхода. Данное устройство используется главным образом для разделения горячего потока в системах ГВС. Хотя довольно часто его можно встретить и в обвязке воздухонагревателей.

С виду оба варианты довольно схожи между собой. Но при рассмотрении чертежа, где устройства показаны в разрезе, можно увидеть основные отличия. В смесительном устройстве шток имеет один шаровой кран. Он расположен по центру и перекрывает основной проход.

Шток разделительных устройств оснащен двумя такими клапанами, установленными на выходах. Они работают следующим образом: один из них придавливается к седлу, закрывая проход, другой же в это время открывает второй проход.

Метод управления современных моделей бывает:

• ручной;
• электрический.

Чаще всего применяется прибор с ручным методом управления, внешне он схож с шаровым краном, но имеет три выходных патрубка. А вот модели с электроуправлением, обладают автоматическое управление, которое используется главным образом в частных домах. Его задача заключается в распределении тепла. К примеру, пользователь может настроить температурный режим в комнатах, а теплоноситель будет поступать соответственно с тем, насколько удалена комната от отопительного прибора. Как вариант – можно его присоединить к теплому полу.

Трехходовые клапаны, также как и прочие приборы делятся соответственно с давлением в системе и диаметром подвода. Все это определяется регламентирующими актами ГОСТа. И если эти требования не соблюдаются, это может быть расценено как грубейшее нарушение, особенно в тех случаях, когда это касается показателя давления внутри магистрали.

Где применяется данное устройство?

Трехходовой клапан, чей принцип работы рассматривался ранее, применяется довольно широко. Например, такие его разновидности как электромагнитное устройство или прибор с термоголовкой, можно запросто встретить в современных магистралях, где нужна корректировка пропорций во время смешивания двух разделенных потоков жидкости, но при этом не должны снижаться объем либо мощность.

В быту наиболее особой популярностью пользуется термостатический смесительный прибор, который, как говорилось ранее, помогает регулировать температуру теплоносителя. Он может подаваться как в трубопровод теплого пола, так и в отопительные радиаторы. А в случае, когда клапан оснащен автоматическим управлением, тогда контроль температуры будет осуществляться без каких-либо проблем.

Обратите внимание! Использование в системе отопления трехходового для того чтобы уравновесить перепады температуры, это выгодно не только со стороны создания удобства и комфортных условий, но и экономит ваши средства.

Суть в том, что регулируя температуру теплоносителя на «обратке» отопительного прибора, можно довольно существенно снизить объемы потребляемого топлива, кроме этого увеличится эффективность самой системы. На некоторых системах установка клапана попросту необходима. Например, в системе «теплого пола» это устройство не дает перегреваться напольному покрытию выше, чем это нужно для комфортных условий, избавляя тем самым пользователей от неприятных ощущений.

Регулирующие устройства данного рода используются также в системах водопровода для того, чтобы получить перманентный поток с нужной температурой. Самым распространенным примером можно назвать обычный смеситель, который позволяет регулировать температуру воды при помощи открытия и закрытия вентилей.

Критерии выбора при покупке

Нужно помнить о том, что во время приобретения обязательно обратите внимание на технические характеристики устройства, к которым относится следующее:

1. Диаметр соединения с отопительной магистралью. Чаще всего этот параметр колеблется в пределах от 2 до 4 сантиметров, хотя большая часть зависит от особенностей системы. Если не получается подобрать прибор необходимого диаметра, то нужно использовать специальный переходник.
2. Возможность монтажа сервопривода на прибор для обеспечения его автоматической работы. Особенно это важно, когда клапан планируется установить на систему теплого водяного пола.
3. Наконец, это пропускная способность трубопровода. Под этим понятием подразумевается объем жидкости, который сможет пройти через него за определенное время.

На отечественном рынке присутствует множество изготовителей трехходовых клапанов. Выбор той или иной модели зависит, прежде всего, от:

• вида механизма (а он, напомним, может быть механическим либо электрическим);
• сферы использования (ГВС, ХВС, «теплый пол», отопление).

Самым популярным прибором по праву считается Esbe – шведский клапан от компании, существующей уже более сотни лет. Это надежный, качественный и долговечный продукт, отлично зарекомендовавший себя во многих сферах. Сочетание европейского качества и современных технологий.

Другой популярной моделью является американский Honeywell – истинное детище высоких технологий. Простой управление, удобство и комфорт, компактность и надежность – вот отличительные особенности этих клапанов.

Наконец, относительно «юными», но перспективными приборами являются клапаны линейки Valtec – результат совместного сотрудничества инженеров Италии и России. Все изделия качественны, продаются с гарантийным сроком в семь лет. Отличаются тем, что имеют вполне доступную стоимость.

Монтаж клапана своими руками

Представляем вашему вниманию несколько схем установки смешивающего клапана.

Схема, которая применяется главным образом в котельных тех систем отопления, которые подключены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. Насос, который находится во втором контуре, обеспечивает нужную циркуляцию теплоносителя.

Внимание! В том случае когда клапан планируется напрямую подключаться к источнику теплоносителя на байпасе, который подключается к порту В, тогда понадобится и установка клапана с гидросопротивлением, которое будет равносильно аналогичному сопротивлению данного источника.

Если это не сделать, тогда расход теплоносителя на отрезке А-В будет колебаться в зависимости от движения штока. Стоит отметить, что эта схема установки предусматривает возможное прерывание циркуляции теплоносителя через источник, если монтаж сделана без циркуляционного насоса или гидроразделителя в основном контуре.

При перегреве обрата разрешается, от излишнего напора избавляться при помощи перемычки, которая монтируется параллельно относительно подмеса клапана в контуре.

Осуществление количественной регулировки с помощью изменения затрат жидкости – является главной функцией выполняемой данным трехходовым термоклапаном. Он используется там, где есть возможность перепуска жидкости на «обратку», а вот остановка циркуляции, напротив, крайне нежелательна. Представляем также схему установки разделяющего трехходового клапана:

Важно! Подобная схема подключения стала довольно популярной в узлах водо и воздухонагрева подключенных от индивидуальных котелен.

Для того чтобы увязать гидроконтуры, нужно чтобы потери напора потребителя равнялись потерям на клапане – балансире в байпасе. Показанная здесь схема должна служить для монтажа на те трубопроводы, в которых есть чрезмерный напор. Перемещение жидкости осуществляется за счет сильного напора, который образуется при помощи циркуляционного насоса.

Упрощенные смесительные элементы с фиксатором температуры

Автономный трехходовой клапан упрощенного типа разрешается устанавливать в несложные отопительные системы загородных домов, где тепло получается от ТТ-котла. Для функционирования ему не требуется термоголовка с температурным датчиком, да и шток там отсутствует.

Термостатический элемент который устанавливается внутрь корпуса, настраивается на определенную температуру теплоносителя на выходе, например. 50 или 60 оС (должно отмечаться на корпусе).

Смесительный кран этого образца всегда поддерживает установленную температуру теплоносителя при выходе, данная настройка не изменяется. Отсюда появляются положительные и отрицательные моменты при использовании такой арматуры:

• преимущество – более дешев, в отличии от узла с термоголовкой. Разница составляет около 30%;
• недостаток – нет возможности регулировки нагрева выходящего теплоносителя. Если заводские установки настроены на 55°С, то он постоянно будет подавать воду с данной температурой ±2 °С;
• перед тем как приобрести клапан упрощенной конструкции внимательно изучите документацию на твердотопливный котел, в ней обычно указывается минимальная температура обратки.

Термостатический трехходовой кран – это довольно полезная вещь в отопительной системе частного дома, которая дает возможность эффективно использовать нагреваемую жидкость, и тем самым экономить топливо. Более того эта деталь позволяет увеличить срок эксплуатации твердотопливных котлов, а также играет роль элемента безопасности. С другой стороны не стоит лепить клапан, где попало, лучше всегда проконсультироваться со специалистом, который в этом хорошо разбирается.

santehnikportal.ru

Область применения

Установка такого устройства необходима отопительным системам, особенно если нагрев носителя обеспечивается котлом на твердом топливе. Кроме этого, горячая вода для бытового пользования может иметь слишком высокую температуру (до 95ºC) и если не установлен смесительный клапан, могут быть ожоги у пользователей.

Требуется его установка и перед пластиковыми трубопроводными системами, чтобы не допустить перегрева материала, из которого сделаны трубы.

С помощью трехходового смесительного клапана решаются следующие задачи:

• перенаправляются потоки, которые поступают от разных трубопроводов;
• устанавливается необходимая температура жидкости на выходе (за счет смешивания холодного и горячего потока);
• происходит регулировка температуры под нужные параметры в разные промежутки времени.

Трехходовой термостатический смесительный клапан обязательно должен быть установлен в автономной системе отопления и горячего водоснабжения.

Эти системы используются в индивидуальном порядке и имеют собственный нагревательный котел. Как правило, они находятся в частных домах или квартирах, хозяева которых, не могут или не хотят пользоваться централизованной поставкой тепла и воды.

Принцип работы

Устройство имеет корпус с тремя отводами и регулирующую часть, которая находится внутри и выполнена в виде штока или шара. Шток движется вдоль своей оси, а шар может поворачиваться вокруг нее. Через первые два отвода жидкость (холодная и горячая) попадает внутрь корпуса.

Перемешавшись, выходит через третий отвод. Весь секрет заключается в том, сколько именно смешивается жидкости с разной температурой во внутреннем объеме корпуса клапана по объему. Перемещением штока (или поворотом шара) открываются или закрываются два потока в одну или другую сторону — больше открыт горячий поток, значит жидкость (вода) на выходе будет горячее.

Такая конструкция очень эффективна и может работать в автоматическом режиме, если будет оснащена термоголовкой. При нагреве (охлаждении) этого элемента до определенной температуры, за счет теплового расширения, происходит самостоятельное смещение регулирующего механизма.

Таким образом, потоки горячего и холодного носителя будут проходить в разных объемах, что изменит конечную температуру на выходе.

Поэтапно работа клапана выглядит так :

1. Горячая вода из нижнего патрубка свободно поступает в правый (выпускающий) патрубок до тех пор, пока термоголовка не разогреется до температуры проходящей среды.
2. После нагрева термочувствительной составляющей регулирующего механизма выше допустимой температуры, она расширяется, и перемещает клапан, перекрывая подачу горячей воды из нижнего патрубка. Одновременно с этим открывается подача холодной воды через левый патрубок.
3. При смешивании холодной и горячей воды, температура выравнивается и рабочий элемент сжимается. Подпружиненная тарелка клапана занимает исходное положение.

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.

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 60ºC, даже если нагревательный контур будет нагревать ее до 95ºC;
• 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:

• корпус изготовлен из латуни или бронзы высокого качества, с хромовым или никелевым защитно-декоративным гальваническим покрытием;
• установка допускается в системы с максимальным рабочим давлением до 10 кг/см²;
• может устанавливаться в трубопроводы с температурой рабочей среды до 95ºC (отопительные котлы) и 110ºC (солнечные батареи или гелиостанции);
• при ручном управлении, возможна регулировка температуры выходящего потока от 20 до 60ºC;
• 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.

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

trubypro.ru

Особенности трехходового клапана

Вода, поступающая к радиатору, имеет определенную температуру, влиять на которую зачастую нет возможности. Трехходовой клапан осуществляет регулировку путем изменения не температуры, а количества жидкости. Это дает возможность, не изменяя площади радиатора, подавать в комнаты нужное количество тепла, но только в границах мощности системы.

Разделительные и смесительные приборы

Визуально трехходовой клапан имеет сходство с тройником, но выполняет совершенно иные функции. Такой узел, оснащенный терморегулятором, относится к запорной арматуре и является одним из главных ее элементов.

Существует два вида этих устройств: разделительные и смесительные.

Первые применяют, когда теплоноситель нужно подать одновременно в нескольких направлениях. Фактически узел представляет собой смеситель, формирующий стабильный поток с установленной температурой. Монтируют его в сеть, по которой подают нагретый воздух, и в водоподающие системы.

Изделия второго вида служат для объединения потоков и их терморегуляции. Для входящих потоков, имеющих разную температуру, предусмотрено два отверстия, а для их выхода - одно. Применяют их при устройстве теплых полов, чтобы предотвратить перегрев поверхности.

Клапан трехходовой и регулятор температуры есть в продаже по отдельности. Для автономных отопительных систем все же более рациональным и эффективным решением считается приобретение конструкции с терморегулятором.

Конструктивное исполнение трехходовых кранов

По конструкционному исполнению клапаны делят на седельные и поворотные. Принцип действия первых основан на ритмичном передвижении штока по вертикали - схема регулировки «шток-седло». Этот вид относится к клапанам смесительного типа. Часто управление осуществляется электромеханическим приводом.

Ключевым элементом поворотной конструкции является вращающийся сектор. Во время движения шток воздействует на шаровую заслонку, и она частично или полностью отсекает подачу теплоносителя. Такую схему регулировки называют «шарик-гнездо».

Эти устройства обладают повышенной износостойкостью. Они адаптированы под большие перепады температур и классифицируются как запорная арматура. В частных домах, где вода расходуется в относительно небольшом количестве, они могут функционировать и как смесители.

Особенностью смесительного клапана является наличие одного выхода и двух входов. Он предназначен для управления температурой рабочей жидкости путем объединения потоков с высокой и низкой температурой. При соответствующей установке, изделие может и разделять потоки.

Трехходовой клапан разделительного типа применяют, когда необходимо подать горячий теплоноситель по нескольким направлениям. Все модели таких кранов отличаются друг от друга по некоторым признакам:

• механикой затвора - она может быть как натяжной, так и сальниковой;
• формой заглушки - существуют L, T, S-образные;
• типом затвора - встречается цилиндрический, шаровидный, конусный;
• подсоединением к контуру - с использованием муфты, фланца, посредством сварки и др.;
• способом управления - автоматический, полуавтоматический, ручной.

Смесительное устройство снабжено штоком, размещенным по центру. Шаровой клапан в нем один. Он перекрывает в нужный момент затвор входного отверстия.

В приборах разделительного типа шток оснащен двумя клапанами, вмонтированными в выходных патрубках.

Функционирует он по несколько другой схеме. Понятней становится работа трехходового клапана после подробного разбора его конструкции.

Корпус у этого типа изделий литой. Изготавливают его из латуни либо бронзы с гальваническим покрытием из хромоникеля. Оно выполняет как защитные, так и декоративные функции. Для соединения с трубопроводом имеются резьбовые отводы - всего три штуки. Тип резьбового соединения зависит от выбранной модели.

Оптимальные параметры давления в отопительной системе для стабильной работы клапана - 10 кг/см². При превышении этого значения, могут возникнуть проблемы.

Существуют ограничения и по температурным показателям - 95º для котлов, 110º - для солнечных батарей. Допустимая регулировка температуры теплоносителя у разных моделей находится в диапазоне 20-60º. Производительность колеблется в пределах 1,6–2,5 м 3 /ч.

Принцип работы устройства

Установкой смесительного трехходового клапана удается добиться того, что температура жидкости на выходе имеет значение в установленных пределах.

Принцип работы как для замкнутой отопительной системы, так и для системы ГСВ один и тот же. Отличие только в том, что в первом случае теплоноситель равномерно передает тепло от источника к радиаторам, а во втором - переносит теплую воду к бытовым приборам.

До момента, пока термочувствительный элемент не приобретет определенную температуру, теплоноситель подается из фронтального патрубка и беспрепятственно прибывает в правый. По достижении рабочим элементом температуры выше установленной, происходит его расширение.

Это влечет за собой перемещение клапана по вертикали вниз и, как следствие, перекрытие пути поступления нагретого теплоносителя снизу. Следом открывается левый патрубок для подачи холодной жидкости.

Смешивание холодной жидкости с горячей приводит к уравновешиванию температуры. Термочувствительный элемент приобретает прежнюю форму, а заслонка - первоначальное положение.

Если трехходовой клапан установлен в обратный контур, то процесс должен происходить в противоположной последовательности. Когда жидкость охлаждается, напрямую открывается путь для горячей воды из котла.

Приводной механизм прибора

Разным у клапанов может быть и тип приводного механизма. Привод бывает как гидравлическим, так и электромеханическим, пневматическим, ручным.

Привод электромеханический делят на виды, самым распространенным среди которых является простой термостатический. Функционирует в результате расширения жидкости с термоактивным элементом в ее составе. В результате этого возникает давление на шток. Это легкосъемное исполнение, применяемое в изделиях, установленных в бытовых системах.

Следующий вариант - привод с термостатической головкой, укомплектованной чувствительным к изменению температуры элементом. Прибор дополнен выносным датчиком температуры, находящимся непосредственно в трубопроводе. С приводом его соединяет капиллярная трубка.

Этот вид регулировки считается наиболее точным. По желанию простой термостатический привод легко можно сменить на термостатическую головку.

Существуют вариант трехходового клапана с электрическим приводом. Управление им осуществляется посредством контроллера, оснащенного температурными датчиками и подающего команды на основной механизм. Упрощенным вариантом привода с контроллером является сервопривод.

Он управляет клапаном напрямую. Самый простой привод - ручной. Здесь регулировку выполняют путем поворота пластмассового колпачка, имеющего резьбовое соединение. Его дно контактирует с концом штока. Путем закручивания или откручивания перемещают золотник.

Наличие электро- или сервопривода позволяет программировать температурный режим с ориентацией по времени суток. Изначально в комплектацию трехходового клапана не входит приводной механизм. Его приобретают отдельно исходя из особенностей конкретной теплосети. Использовать изделие можно в отопительной системе любого исполнения.

Где используют трехходовые клапаны

Встречаются клапаны этого типа в разных схемах. Их включают в монтажную схему теплых полов для обеспечения равномерного нагрева всех его участков и исключения перегрева отдельных ответвлений.

В случае наличия твердотопливного котла в его камере часто наблюдается конденсат. Бороться с ним поможет установка трехходового крана.

Эффективно работает трехходовое устройство в системе отопления, когда существует необходимость подключить контур ГВС и разделить тепловые потоки. Применение клапана в обвязке радиаторов позволяет обойтись без байпаса. Установка его на обратке создает условия для устройства короткого контура.

Нюансы выбора приспособления

Общими при выборе подходящего трехходового клапана являются следующие рекомендации:

1. Предпочтительнее авторитетные производители. Часто на рынке встречается некачественная запорная арматура от неизвестных фирм.
2. Большей износостойкостью обладают изделия медные или латунные.
3. Ручное управление более надежное, но менее функциональное.

Ключевым моментом являются технические параметры системы, в которую его предполагают устанавливать. Учитывают такие ее характеристики: уровень давления, наибольшая температура теплоносителя в точке монтажа прибора, допустимое снижение давления, объем воды, проходящей через клапан.

Хорошо будет работать только клапан с правильно подобранной пропускной способностью. Для этого нужно сравнить производительность своей водопроводной системы с коэффициентом пропускной способности прибора. Она в обязательном порядке обозначена на каждой модели.

Для комнат ограниченной площади, таких как санузел, дорогой клапан с термосмесителем выбирать нерационально.

На больших площадях с теплыми полами необходим прибор с автоматическим регулированием температуры. Ориентиром для выбора также должно являться соответствие изделия ГОСТу 12894-2005.

Стоимость может быть самой разной, все зависит от производителя.

В загородных домах с установленным твердотопливным котлом схема отопления не отличается большой сложностью. Здесь вполне подойдет трехходовой клапан упрощенной конструкции.

Он функционирует автономно и у него нет термоголовки, датчика, и даже штока. Термостатический элемент, управляющий его работой, настроен на какую-то определенную температуру и находится в корпусе.

Производители трехходовых приборов

На рынке присутствует большой ассортимент трехходовых клапанов как от авторитетных, так и никому не известных производителей. Модель можно выбирать после того, как будут определены общие параметры изделия.

Среди потребителей известны своим качеством трехходовые клапаны корейского производителя Навьен (Navien). Приобретать их следует при наличии котла этой же компании.

Большая точность регулировки достигается посредством установки прибора датской фирмы Данфосс (Danfoss). Работает он полностью автоматически.

Хорошим качеством и демократичной стоимостью отличаются клапаны Валтек (Valtec), изготавливаемые совместно специалистами из Италии и России.

Эффективны в работе изделия компании из США Ханивел (Honeywell). Эти клапаны имеют простую конструкцию, удобны в установке.

Особенности установки изделия

Во время монтажа трехходовых кранов возникает много нюансов. От их учета зависит бесперебойное функционирование отопительной системы. К каждому вентилю производитель прилагает инструкцию, соблюдение которой позволит избежать впоследствии многих неприятностей.

Главное, изначально установить вентиль в правильном положении, руководствуясь подсказками, обозначенными стрелками на корпусе. Указатели указывают траекторию водяного потока.

Символом А обозначен прямой ход, В - перпендикулярное или байпасное направление, АВ - объединенный вход или выход.

Исходя из направления, существуют две модели клапанов:

• с симметричной или Т-образной схемой;
• с ассиметричной или L-образной.

При монтаже по первой из них жидкость поступает в клапан через торцевые отверстия. Выходит через центральное после смешивания.

Во втором варианте теплый поток заходит с торца, а холодный поступает снизу. Выход после смешения разнотемпературной жидкости происходит через второй торец.

Второй важный момент при монтаже смесительного клапана - нельзя располагать его приводом или термостатической головкой вниз. Перед началом работ необходима подготовка: перед точкой установки перекрывают воду. Далее проверяют трубопровод на наличие в нем остатков, способных стать причиной выхода со строя прокладки клапана.

Главное, выбрать для установки такое место, чтобы к клапану был доступ. Возможно, в дальнейшем его придется проверять или демонтировать. Для всего этого необходимо свободное пространство.

Врезка смесительного клапана

При врезке трехходового клапана смесительного типа в систему централизованного теплоснабжения может быть несколько вариантов. Выбор схемы зависит от характера присоединения системы отопления.

Когда по условиям работы котла является допустимым такое явление, как перегрев теплоносителя в обратке, обязательно возникает избыточное давление. В этом случае монтируют перемычку, дросселирующую избыточный напор. Ее устанавливают параллельно по отношению к подмесу клапана.

Схема на фото является гарантией качественного регулирования параметров системы. Если трехходовой кран подсоединен непосредственно к котлу, что наиболее часто бывает в автономных отопительных системах, необходима врезка балансировочного клапана.

Подключение по приведенной схеме не гарантирует отсутствия циркуляции теплоносителя через источник. Чтобы этого добиться, нужно дополнительно подключить в его контур гидравлический разграничитель и насос циркуляционного типа.

Смесительный клапан монтируют и с целью разделения потоков. Необходимость в этом возникает, когда недопустимо полностью изолировать контур источника, но перепуск жидкости в обратку возможен. Чаще всего такой вариант применяют при наличии автономной котельной.

Необходимо знать, что при использовании некоторых моделей может возникнуть вибрация и шум. Это происходит по причине несогласованности направлений потока в трубопроводе и смесительном изделии. Из-за этого возможно падение давления на клапане ниже допустимого.

Монтаж разделительного приспособления

Когда температура источника выше, чем необходимо потребителю, в схему включают клапан, разделяющий потоки. В этом случае при постоянном расходе как в контуре котла, так и потребителем, к последнему не придет перегретая жидкость.

Чтобы схема работала, в обоих контурах необходимо присутствие насоса.

На основе вышеизложенного можно подытожить общие рекомендации:

1. При монтаже любого трехходового клапана до и после него устанавливают манометры.
2. Во избежание попадания всяческих примесей перед изделием монтируют фильтр.
3. Корпус прибора не должен подвергаться каким-либо нагрузкам.
4. Хорошее регулирование необходимо обеспечить путем врезки перед клапаном приспособлений, дросселирующих избыточное давление.
5. При установке клапан не должен находиться над приводом.

Также необходимо выдерживать перед изделием и после него прямые участки, рекомендованные производителем. Несоблюдение этого правила повлечет за собой изменение заявленных технических характеристик. Гарантия на прибор не будет действовать.

Полезное видео по теме

Нюансы установки, учет которых гарантирует правильную работу клапана:

Подробности установки клапана при монтаже теплого пола:

Такой узел в системе отопления, как термостатический трехходовой клапан необходим, но не во всех случаях. Его наличие - гарантия рационального использования теплоносителя, позволяющая экономно потреблять топливо. Дополнительно он выступает и в роли прибора, обеспечивающего безопасность эксплуатации ТТ котла. Все же прежде чем приобрести такое устройство, нужно предварительно проконсультироваться по поводу целесообразности его монтажа.

sovet-ingenera.com

Одним из главных залогов комфорта в доме в холодное время года является тепло, которое обеспечивает отопительная система. Сегодня система водяного отопления включает в себя не только батареи, трубы и котел, но и менее заметные, но важные элементы. Одним из них является запорно-регулирующая арматура, в частности, трехходовой клапан для отопления с терморегулятором. Давайте разберемся, почему эта часть системы так важна и для чего она предназначена.

Клапан с терморегулятором гарантирует практичность и эффективность функционирования системы. Трехходовые клапаны для отопления призваны регулировать тепловой поток, что обеспечивает комфорт в помещении и экономичность использования.

Для чего регулировать тепловой поток

Прежде чем приступать к проектировке отопительной системы, производится тепловой расчет. На основе его результатов выбирается подходящая мощность и тип отопительных приборов, способных поддерживать оптимальный температурный режим в помещении.

В расчет берется площадь помещения, после чего анализируют возможные теплопотери. Исходя из этого, рассчитывается производительность отопительной системы, необходимая для создания в комнатах комфортного микроклимата. После чего для всех помещений составляется тепловой баланс.

Однако, данные расчеты производятся при конкретных условиях, которые могут меняться в процессе эксплуатации. Факторы, влияющие на работу радиатора, различны:

• температурные перепады на улице;
• солнечная активность;
• сила ветра;
• наличие бытовых приборов, генерирующих тепло.

В результате, просчитанный температурный баланс нарушается, и в помещении становится жарко. Однако, изъять из комнаты части радиатора или заглушить тепловое излучение невозможно. Таким образом, возникает необходимость управлять генерируемой тепловыми приборами энергией, чтобы поддерживать в помещении комфортный микроклимат.

Поддержание комфортной температуры с помощью трехходового клапана для отопления

Есть два пути регулировки выделяемой радиатором энергии:

1. Качественное изменение свойств радиатора.
2. Количественное регулирование выделяемого тепла.

В обоих случаях необходимы манипуляции с циркулирующей по трубам жидкостью.

Качественное изменение свойств радиатора

Для того чтобы регулировать микроклимат в помещении, можно перевести генератор тепла в другой режим работы – в результате чего меняется температура поступающей к радиаторам воды.

Переключить режим можно на настенном котле, если речь идет о загородном доме. Однако, ситуация куда сложнее в случае с котельной городского микрорайона.

Полезный совет! В случае городской квартиры, когда у вас нет доступа к котельной, остается регулировать энергию, уже выделяемую теплоносителем.

Количественная регулировка теплового потока при помощи трехходового крана для отопления с терморегулятором

В случае когда вы не можете повлиять на температуру воды, поступающей к радиатору, можно регулировать ее количество. Для этого и необходимо купить трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором. Эти устройства позволяют ограничить количество воды, проходящей через радиатор, и в результате при одной и той же площади батареи в комнату будет поступать больше или меньше тепла, разумеется, в пределах, ограниченных мощностью системы.

Трехходовой клапан для отопительной системы и регулятор температуры, устанавливаемый на радиаторе, могут использоваться по отдельности, однако в автономных отопительных системах современных квартир и частных коттеджей зачастую применяют комбинированный способ для повышения эффективности. Таким образом, целесообразна покупка трехходового клапана для отопления с терморегулятором.

Предел регулировки теплового потока

Важно учитывать, что принцип работы трехходового смесительного клапана позволяет повышать или понижать температуру радиатора лишь в установленных границах. Пределы эти продиктованы техническими характеристиками теплового прибора, а именно, значением его максимальной теплоотдачи, и зависят от каждого конкретного радиатора.

Устройство трехходового клапана для отопления

Чтобы понять, как работают трехходовые клапаны в системе отопления, важно разобраться в его устройстве.

Визуально данный прибор выглядит как обычный металлический тройник. В качестве материала для изготовления клапана обычно используют латунь, иногда берется чугун или сталь. В корпусе прибора три патрубка.

Однако, внутри тройника находится механизм, на котором и основан принцип работы трехходовых клапанов. Он автоматически регулирует тепловые потоки, позволяя поддерживать в комнате комфортный микроклимат.

Принцип работы трехходовых клапанов в системе отопления в зависимости от типа исполнительного механизма

Существует два типа исполнительных механизмов, влияющих на работу трехходового клапана в системе отопления.

Типы исполнительного механизма трехходового клапана:

Полезный совет! Для использования в быту можно выбрать клапан с запирающей рабочей частью-сектором или с шаром: такие модели оптимальны для случаев, когда не требуется устойчивость к экстремально высоким температурам и большая пропускная способность.

Типы приводов трехходовых клапанов

За перемещение рабочего штока отвечает внешний привод. Существует несколько разновидностей данной части системы.

Трехходовые термостатические смесительные клапаны

По принципу работы трехходовые термостатические клапаны делятся на:

• клапаны прямого действия;
• клапаны косвенного действия.

Чаще всего данный тип клапана используется в бытовых установках, и цена трехходового термостатического клапана ниже, чем у других типов данного оборудования.

Функционирует данный тип устройства следующим образом: когда меняется температура теплового устройства, расширяющаяся жидкость «сильфона», термочувствительного элемента, давит на рабочую часть устройства, шток. Здесь же находится термоголовка трехходового клапана, однако данный элемент присутствует не во всех устройствах.

Датчиком в таком клапане также может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.

Трехходовые краны с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы. Существует две разновидности:

• трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
• трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Полезный совет! Вы можете купить трехходовые клапаны для отопления без штатного привода, а затем уже выбрать наиболее подходящий для ваших целей вариант приспособления.

Трехходовые клапаны с электрическим приводом: особенности и преимущества

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Принцип работы трехходового клапана с электроприводом

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Статья по теме:

Как сделать водяное отопление в доме своими руками. Чертежи конструкций. Различие естественной и принудительной циркуляции воды.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Трехходовые клапаны для теплого пола и другие варианты использования

Существует несколько вариантов использования данного типа клапанов:

1. Трехходовые смесительные клапаны для теплого пола устанавливают, чтобы не допустить перегрева отдельных вето системы. В результате водяной теплый пол нагревается равномерно, что способствует комфортному микроклимату в помещении, а также безопасности системы.
2. Покупка трехходовых клапанов для твердотопливных котлов позволяет справиться с ситуацией, когда в начале топки в камере котла выпадает конденсат.
3. Трехходовые клапаны устанавливают в систему отопления, чтобы разделить потоки и запитать контур ГВС.
4. Трехходовые устройства используются для байпасной обвязки радиаторов.
5. Клапаны оптимальны для создания короткого контура при подготовке обратки.

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.

Полезный совет! В случае с чугунными батареями использование терморегулятора бессмысленно, так как тепловая инерция чересчур высока. В результате, хотя цена трехходового клапана для отопления с терморегулятором выше обычной цены трехходового смесительного крана, температурный регулятор существенно повышает удобство использования и эффективность работы устройства.

Принцип работы терморегулятора

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

• вентиль («клапан»);
• термоголовка.

Устройство терморегулятора:

Полезный совет! Эффективность работы терморегулятора основана на точности и быстроте реагирования термоголовки на установку режимов и их изменение. Чем быстрее эта реакция, тем качественнее устройство, и тем выше будет цена трехходового крана.

Разновидности терморегуляторов для радиатора

Выделяют несколько разновидностей классификации терморегуляторов для трехходового клапана.

Классификация терморегуляторов по способу установки температуры и управления температурным режимом:

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.

Выбираем трехходовой клапан: особенности моделей разных фирм

Чтобы выбрать подходящий клапан, необходимо сравнить все характеристики разных моделей, а именно тип исполнительного механизма, тип привода, наличие и вид терморегулятора, а также производителя и цену трехходового крана для отопления. Стоит обратить внимание на модели от ведущих производителей.

Трехходовые клапаны Esbe: инструкции по установке и особенности

Среди основных преимуществ моделей фирмы Esbe – простота и доступная стоимость.

Полезный совет! Если вам требуется регулировка крана, откажитесь от простых моделей, главный недостаток которых в отсутствии возможности стабилизировать температурный режим на выходе.

При монтаже клапана следует учесть ряд особенностей:

1. Смесительный узел позволяет создать дополнительный контур в системе, соединенный с распределительным коллектором двумя точками, что гарантирует беспрерывную циркуляцию воды на выходе.
2. На входе поток обеспечивается в случае потребности в дополнительном тепле.
3. Клапан с термостатом присоединяют к смесительному узлу.
4. Для увеличения расхода насосного оборудования, которое часто недостаточно из-за узкости клапанов, сходящихся в одной точке, требуется создание дополнительной линии, снижающей электропотребление насосом. Однако, такие меры актуальны не для всех моделей Esbee.
5. В случае потребности во второй линии предполагается установка балансировочного крана или же подключение насоса к этой дополнительной линии, что приводит к уравниванию температур входного и выходного потоков.

Трехходовые клапаны Навьен: особенности и преимущества

Фирма Navien специализируется на производстве отопительных котлов. Трехходовые клапаны данного оборудования предназначены для смены приоритетов между нагревом воды для водоснабжения и отопительной системой. Данные клапаны стоит покупать при наличии оборудования Navien, ведь комплектующие и техника одного производителя – залог долгой и эффективной работы системы.

Трехходовые клапаны Danfoss: особенности и преимущества

Клапаны производства фирмы Danfoss применяются в системах отопления и водоснабжения. Среди преимуществ данного типа оборудования:

• устойчивость и точность регулировки;
• идеальная сочетаемость с другими термостатическими элементами фирмы Danfoss;
• надежность и долгий срок службы без потери эксплуатационных характеристик;
• простота в монтаже, обслуживании и эксплуатации;
• целиком автоматическая работа;
• возможность установки на трубопроводе в любом положении, кроме как клапаном вниз.

Внимательно изучив технические характеристики и советы по выбору трехходового клапана для систем отопления, можно подобрать подходящее устройство под определенное помещение и условия эксплуатации.

Современное водяное отопление – это не только котёл, трубы и батареи. Каждый раз, когда мы рассказываем об устройстве отопительной системы, обязательно упоминается «запорно-регулирующая арматура» как неотъемлемый элемент тепловой установки. Сюда относится несколько типов устройств, каждый из которых выполняет особую функцию и вносит свою лепту в создание практичной и эффективной системы. Одними из самых важных являются приборы для регулирования теплового потока.

Зачем и как регулируют тепловой поток

Перед началом проектирования отопления выполняют тепловой расчёт. Учитывая возможные теплопотери объекта, разработчик определяет необходимую производительность отопительной системы и составляет тепловой баланс всех помещений. На основании этих данных подбираются отопительные приборы необходимого типа и мощности, которые смогут поддерживать в комнатах оптимальный температурный режим. Однако условия, в которых радиаторы будут работать в процессе эксплуатации, могут меняться. Оказывающих влияние факторов несколько: скачки температуры воздуха на улице, сила ветра, солнечная активность, генерация тепла бытовыми приборами и т.д.

Но мы же не можем убирать или глушить отдельные секции, когда в помещениях становится жарко. Получается, что если главная цель – поддержание комфортного температурного режима, то нужно научиться иначе управлять энергией, которая поступает от теплогенератора. Это можно сделать двумя путями, но в обоих случаях производятся манипуляции с жидкостью, циркулирующей по трубам:

1. Качественное изменение свойств теплоносителя. При необходимости к радиаторам подаётся более холодная или более горячая вода – просто теплогенератор переводится в другой режим работы (не важно, это котельная целого микрорайона или настенный котёл на кухне в загородном коттедже).
2. Количественное регулирование теплового потока. В данном случае мы при помощи специальных устройств ограничиваем количество теплоносителя, который будет проходить через отопительные приборы. Таким образом, батарея при той же площади поверхности будет отдавать в комнату тепла меньше или больше (в ограниченных пределах). Для этих целей используются трёхходовые клапаны для отопления и регуляторы температуры на радиаторах.

В автономных системах отопления квартир и частных домов применяется комбинированный способ регуляции как наиболее эффективный.

Схема использования трёхходового клапана для регулирования температуры воды в бойлере косвенного нагрева

Важно! Регулируя тепловой поток, мы можем понижать или повышать температуру отопительного прибора, но только до заданного предела. Предел этот установлен техническими характеристиками конкретного радиатора – точнее его максимальной теплоотдачей.

Трёхходовой клапан в системе отопления

Устройство

На первый взгляд этот прибор напоминает обычный тройник из жёлтого металла (используется латунь, иногда сталь/чугун), так как его корпус имеет 3 отдельных патрубка. Но внутри находится механизм, который в автоматическом режиме управляет потоками теплоносителя. Существуют клапаны с двумя типами исполнительных механизмов:

• седельные (со штоком, который поступательно передвигается вверх/вниз);
• поворотные (с вращающимся шаром/сектором).

В первом варианте внутри корпуса установлено седло, которое перекрывается конусом, закреплённым на конце рабочего штока. В другой конструкции шток движется не вертикально, а прокручивается приводом так, чтобы шар с проёмом (как в шаровых кранах) открывал или частично перекрывал сообщение между патрубками. Клапаны с шаром либо запирающей рабочей частью в виде сектора применяются в основном в бытовых системах, где не нужна большая пропускная способность и устойчивость к очень высоким температурам.

Принцип действия смешивающего поворотного клапана с секторным регулятором

Тип привода

Рабочий шток перемещается при помощи внешнего привода. Он бывает нескольких видов. Чаше всего в бытовых установках применяется:

• Термостатический прямого или косвенного действия. При изменении температуры теплоносителя на шток давит расширяющаяся жидкость термочувствительного элемента – «сильфона» (здесь также может устанавливаться присоединяемая термоголовка). В некоторых случаях в качестве датчика термостатического трёхходового клапана применяется щуп, расположенный внутри трубопровода.
• Электрический привод, который представляет собой электромагнит, либо сервопривод на базе электрического мотора. Команда на исполнительный механизм подаётся либо напрямую с датчиков температуры, либо от управляющего контроллера. Этот вариант привода позволяет наиболее точно регулировать тепловые потоки.

Важно! Часто такие приборы продаются без штатного привода, а уже пользователь сам выбирает наиболее подходящий для его условий вариант.

Трёхходовой клапан с электрическим приводом

Трёхходовой клапан не предназначен для уменьшения расхода теплоносителя, его циркуляция не прекращается при любом положении штока. В этом его главное отличие от двухходовых устройств (кранов, регуляторов). Задача такого клапана заключается в том, чтобы смешивать потоки или разделять/распределять их.

• Разделительный клапан позволяет сделать количественное регулирование, так как часть воды он пускает не по основному прямому пути, а по байпасному. Два его патрубка являются выходными, а один – для входа.
• Смесительный трёхходовой клапан обычно к горячему теплоносителю подмешивает более холодный (иногда наоборот), изменяя качественные характеристики теплового потока. Уровень изменения температуры определяется установленной пропорцией соединяемых струй. Предусмотрены два порта (патрубка) для входа, и один для выхода. Эти же устройства в определённых условиях могут выполнять разделительные функции.

Применяются трёхходовые регулировочные клапаны отопления в нескольких схемах. Например, чтобы на время отсечь холодную воду обратки и пустить часть уже нагретого теплоносителя по короткому контуру (актуально для твердотопливных котлов, в камере которых в начале топки выпадает конденсат). Эти устройства также устанавливают, чтобы разделением потоков запитать контур ГВС или чтобы не допустить перегрева отдельных веток водяных тёплых полов. При помощи трёхходовых устройств часто осуществляют байпасную обвязку радиаторов.

Создание короткого контура для подготовки обратки

Регуляторы температуры

Для чего они нужны

Данные приборы устанавливаются непосредственно на проходные пробки радиаторов. Их прямая «обязанность» перекрывать поток теплоносителя, проходящего через батарею – если необходимо, даже полностью. Примерно так же, как это делает кран, только тут пользователь может один раз выставить необходимые ему значения, а термоклапан для радиатора отопления дальше сам будет поддерживать заданную температуру. Лишь с чугунными батареями регуляторы использовать бессмысленно из-за высокой тепловой инерции.

Электронные термоклапаны обладают повышенной точность и функциональностью

Как устроены терморегуляторы

Это двухходовые устройства, которые состоят из вентиля и термоголовки. Вентиль («клапан») представляет собой запирающий механизм, состоящий из стандартного набора элементов: седла, конуса, штока. Когда рабочий шток задвигается, зазор между седлом и конусом уменьшается – поток теплоносителя уменьшается, и наоборот.

А вот управляет штоком термоголовка. Принцип её действия основан на расширении жидкости или газа при нагревании. Термочувствительное вещество, замкнутое в специальном цилиндре («сильфоне»), под действием слишком горячего теплоносителя, расширяется и толкает подпружиненный поршень, который, в свою очередь, двигает шток с конусом в сторону седла. Когда проток теплоносителя снижается, активное вещество охлаждается и уменьшается в объёме, а пружина возвращает на место поршень, шток и конус – проток усиливается. Цикл повторяется раз за разом, благодаря чему нагрев батареи можно контролировать с большой точностью. Чем точнее и быстрее термоголовка реагирует на установки и изменение режимов, тем она лучше (но обойдется дороже).

Типы регуляторов для радиатора

По способу установки температуры и управления температурным режимом термостатические клапаны для отопления бывают:

• Механические. Рукояткой с делениями выполняется предустановка, шток движется под действием сильфона и возвратной пружины.
• Ручные. Мало чем отличаются от обычного крана, но такую термоголовку можно быстро заменит на модель для автоматической работы клапана при изменяемых условиях.
• Электронные. Снабжены цифровой панелью и питанием от батареек. Позволяют учитывать температуру теплоносителя и программировать режимы по времени.

По типу активного вещества в сильфоне регуляторы бывают:

• газовые,
• жидкостные.

По назначению:

• для двухтрубных систем,
• для однотрубных схем разводки.

По способу подключения:

• угловые,
• прямые.

Приборы для регулирования протока не увеличат мощность отопительной системы, но позволят правильно распорядиться сгенерированным теплом. Именно благодаря этим «бойцам невидимого фронта» отопление становится комфортным и экономичным.

Видео: трехходовой клапан для системы отопления

Полезная модель относится к трехходовым разделительным клапанам, предназначенным для переключения поступающего по входному каналу потока жидкой или газообразной рабочей среды, на выход по одному из двух имеющихся выходных каналов. Трехходовой разделительный клапан содержит полый корпус с цилиндрической внутренней поверхностью и с отстоящими друг от друга в осевом направлении двумя цилиндрическими расширениями, в которые выходят отверстия выходных каналов, и двумя седлами, с одной стороны корпуса вдоль его оси расположено сквозное отверстие, образующее входной канал, а с другой стороны - отверстие, через которое проходит ползун, соединенный со штоком в виде полого цилиндра, установленного в корпусе с возможностью перемещения по цилиндрической внутренней поверхности между упомянутыми седлами и перекрывания в крайних положениях своей наружной цилиндрической поверхностью одного из упомянутых расширений и соответствующего выходного канала, причем в обоих седлах выполнены кольцевые канавки, в которых установлены эластичные уплотнения, имеющие коническую уплотнительную поверхность, а с обеих сторон штока выполнены ответные конические фаски, контактирующие с конической уплотнительной поверхностью соответствующего эластичного уплотнения при перемещении штока в крайнее положение. Согласно изобретению кольцевая канавка на каждом седле выполнена на его цилиндрической поверхности, и каждое эластичное уплотнение выполнено с фаской, образующей упомянутую коническую уплотнительную поверхность, и имеет кольцевое углубление на торцевой поверхности, смежной с фаской, с возможностью сдвига материала каждого эластичного уплотнения в полость его кольцевого углубления при контакте с конической фаской штока. Полезная модель позволяет повысить надежность работы клапана и увеличить, срок его службы особенно в условиях повышенного загрязнения среды твердыми включениями.

Полезная модель относится к трехходовым разделительным клапанам, предназначенным для переключения поступающего по входному каналу потока жидкой или газообразной рабочей среды на выход по одному из двух имеющихся выходных каналов.

Известны конструкции трехходовых разделительных клапанов, предназначенных для переключения поступающего по входному каналу потока жидкой или газообразной рабочей среды на выход по одному из двух имеющихся выходных каналов, например, клапаны типа Pilzno или аналогичные по конструкции клапаны компании HEIMEIER. Переключение в данных типах клапанов производится с помощью штока, имеющего форму катушки, с тонкой цилиндрической средней частью и двумя дисками по торцам. На двух противоположных наружных плоскостях дисков установлены и зафиксированы металлическими кольцами кольцевые уплотнения из эластичного материала. В корпусе клапана имеется цилиндрическая расточка, предназначенная для установки в нее и передвижения вдоль нее клапана. Входной канал в корпусе клапана заканчивается внутри отверстием на стенке данной расточки. Шток устанавливается в цилиндрическую расточку в корпусе клапана таким образом, что отверстие входного канала при любом положении штока остается между торцевыми дисками штока. В любом из двух крайних положений с помощью ползуна, передвигающего шток, последний прижимается поверхностью одного из уплотнений к торцевой кольцевой поверхности одного из выходных каналов корпуса клапана, чем перекрывает данный канал. Одновременно образуется зазор между вторым торцевым уплотнением штока и торцом второго выходного канала корпуса клапана, что открывает проход рабочей среды из входного канала клапана ко второму выходному каналу. При линейном передвижении штока во второе крайнее положение аналогичным образом перекрывается второй выходной канал и открывается первый.

У обоих описанных выше аналогов одним из недостатков является зависимость возникающих напряжений в эластичном материале уплотнений от давления среды. Это объясняется тем, что в описанных конструкциях при сжатии уплотняющего кольца между уплотняемыми поверхностями, эластомер сжимается и выпучивается наружу из-под сжимающих поверхностей по границе контакта. И, поскольку требуемое усилие прижатия уплотнения штока к уплотняемой поверхности пропорционально давлению среды, то, после достижения определенной величины усилия сжатия эластичного материала, дальнейшее повышение этого усилия может привести к превышению в нем предельных значений напряжений материала и к разрушению уплотняющего элемента, наиболее вероятно по кромке уплотняющего элемента, контактирующей с прижимающими элементами.

Другим недостатком описанных выше аналогов является склонность к повышенному износу имеющихся в них уплотнений в загрязненной твердыми включениями среде. Это объясняется тем, что в положении штока, близком к перекрытию одного (любого) из каналов, весь поток среды с твердыми включениями с повышенной скоростью проходит через щель, в которой одной из стенок является эластичное уплотнение. При этом, во-первых, происходит интенсивный износ эластомера; во-вторых, возможно внедрение твердых включений в тело уплотнений, причем, как раз в зоне наибольших напряжений (см. выше), что может приводить к еще большему износу и разрушению уплотнений.

Наиболее близким к предложенному является трехходовой разделительный клапан по патенту RU 27661 U1, опубликованному 10.02.2003, содержащий полый корпус с цилиндрической внутренней поверхностью и с отстоящими друг от друга в осевом направлении двумя цилиндрическими расширениями, в которые выходят отверстия выходных каналов, и двумя седлами, с одной стороны корпуса вдоль его оси расположено сквозное отверстие, образующее входной канал, а с другой стороны - вставка с отверстием, через которое проходит ползун, соединенный со штоком в виде полого цилиндра, установленного в корпусе с возможностью перемещения по цилиндрической внутренней поверхности между упомянутыми седлами и перекрывания в крайних положениях своей наружной цилиндрической поверхностью одного из упомянутых расширений и соответствующего выходного канала, причем в обоих седлах на внутренней конической поверхности выполнены кольцевые канавки, в которых установлены эластичные уплотнения, имеющие коническую уплотнительную поверхность, а с обеих сторон наружной поверхности штока выполнены ответные конические фаски, контактирующие с конической уплотнительной поверхностью соответствующего эластичного уплотнения при перемещении штока в крайнее положение.

Данный прототип обладает теми же недостатками, что и описанные выше аналоги.

В частности, в предложенной конструкции также имеется зависимость возникающих напряжений в эластичном материале уплотнений от давления среды; причем в данной конструкции имеются два конструктивных места, в которых проявляется данный недостаток, в частности:

В месте посадки на седло штока конической поверхности фаски полого цилиндра, выполняющего функцию штока, на кольцо из эластомера, уплотняющее данные контактирующие конические поверхности, действует радиальное усилие сжатия эластичного материала и тангенциальное усилие растяжения поверхностного слоя волокон, направленное вдоль контактирующей поверхности, смещающее выступающую наружу из кольцевой канавки часть материала кольца в щель между седлом штока и ответной фаской полого цилиндра. И, поскольку данные усилия пропорциональны давлению среды, то, после достижения определенной величины, дальнейшее повышение этих усилий может привести к надрыву материала или срезу и разрушению уплотняющего элемента по кромке, контактирующей с прижимающим элементом;

Эластичные кольцевые уплотнения, предназначенные для герметизации щелей между неподвижными корпусом и первым подвижным седлом с одного торца клапана, а также между неподвижной крышкой клапана и вторым подвижным седлом с другого торца клапана, для выполнения функций герметизации предварительно сжаты настроенным усилием затяжки крепления крышки к корпусу клапана, причем это усилие зависит от давления среды. При посадке конической фаски полого цилиндра на коническую поверхность подвижного седла, на седло действует радиальное усилие центрирования упомянутых конических поверхностей, растягивающее поверхностные волокна материала кольцевого уплотнения и смещающее выступающую наружу из кольцевой канавки часть волокон кольца в щель между контактирующими уплотняемыми поверхностями. Поскольку требуемое усилие прижатия уплотнения штока к уплотняемой поверхности и радиальное усилие смещения для центрирования седла пропорционально давлению среды, то, после достижения определенной величины усилия растяжения поверхностных волокон эластичного материала, или усилия сжатия материала на кромках контактирующих уплотняемых поверхностей, дальнейшее повышение этого усилия может привести к надрыву или срезу и разрушению уплотняющего элемента.

Кроме того в загрязненной твердыми включениями среде будет повышенный износ уплотнений, поскольку в данной конструкции в положении полого цилиндра, близком к перекрытию одного из каналов, весь поток среды с твердыми включениями с повышенной скоростью проходит через щель, в которой одной из стенок является эластичное уплотнение. При этом, во-первых, будет происходить интенсивный износ эластомера при контакте с твердыми включениями, имеющимися к жидкой среде, во-вторых: возможно внедрение твердых включений в тело уплотнений, причем, как раз в зоне наибольших напряжений, что может приводить к еще большему износу и разрушению уплотнений.

Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является повышение надежности работы клапана и повышении его технических и эксплуатационных характеристик, включая повышение срока службы в условиях применения для переключения потоков жидкой или газообразной рабочей среды, особенно в условиях повышенного загрязнения среды твердыми включениями, а также в исключении всех вышеперечисленных недостатков, а именно: исключению зависимость запаса прочности материала уплотнения от давления среды и исключению повышенного износа уплотнений, особенно в условиях повышенного загрязнения среды твердыми включениями

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в том, что в предлагаемой модели за счет принятых конструктивных решений при закрывании любого из каналов клапана, возникающие напряжения в эластичном материале уплотнений не зависят от давления среды, а также обеспечена повышенная износостойкость, особенно в условиях повышенного загрязнения среды твердыми включениями как самих уплотнений, так и контактирующих поверхностей как самого штока, так и седла для посадки штока.

Указанная задача решается тем, что трехходовой разделительный клапан, предназначенный для переключения поступающего по входному каналу потока жидкой или газообразной рабочей среды на выход по одному из двух имеющихся выходных каналов, содержит полый корпус с цилиндрической внутренней поверхностью и с отстоящими друг от друга в осевом направлении двумя цилиндрическими расширениями, в которые выходят отверстия выходных каналов, и двумя седлами, с одной стороны корпуса вдоль его оси расположено сквозное отверстие, образующее входной канал, а с другой стороны - отверстие, через которое проходит ползун, соединенный со штоком в виде полого цилиндра, установленного в корпусе с возможностью перемещения по цилиндрической внутренней поверхности между упомянутыми седлами и перекрывания в крайних положениях своей наружной цилиндрической поверхностью одного из упомянутых расширений и соответствующего выходного канала, причем в обоих седлах выполнены кольцевые канавки, в которых установлены эластичные уплотнения, имеющие коническую уплотнительную поверхность, а с обеих сторон штока выполнены ответные конические фаски, контактирующие с конической уплотнительной поверхностью соответствующего эластичного уплотнения при перемещении штока в крайнее положение. Согласно изобретению, кольцевая канавка на каждом седле выполнена на его цилиндрической поверхности, и каждое эластичное уплотнение выполнено с фаской, образующей упомянутую коническую уплотнительную поверхность, и имеет кольцевое углубление на торцевой поверхности, смежной с фаской, с возможностью сдвига материала каждого эластичного уплотнения в полость его кольцевого углубления при контакте с конической фаской штока.

В предлагаемой конструкции клапана величина давления рабочей среды практически не влияет на надежность работы эластичного уплотняющего кольца. Это достигается тем, что шток, при его полной посадке на седло клапана, оказывает не сжимающее воздействие на материал эластичного кольца, а сдвигает волокна эластичного уплотняющего кольца в свободное пространство в кольцевой конической проточке.

Кроме того, указанная задача в частных формах реализации решается также тем, что кольцевое углубление каждого эластичного уплотнения имеет коническую боковую поверхность со стороны фаски.

Кроме того, конические фаски на штоке выполнены с его внутренней стороны, а кольцевые канавки на седлах - с их наружной стороны.

Кроме того, корпус имеет с двух сторон вдоль оси вставки, в одной из которых выполнено указанное входное отверстие, а в другой - отверстие для ползуна, при этом указанные седла образованы концами этих вставок, обращенными внутрь корпуса, при этом па наружной цилиндрической поверхности каждой вставки установлена втулка с возможностью упора одним из своих торцов в соответствующий торец штока при крайнем положении последнего.

Кроме того, на поверхности каждого седла, контактирующей с поверхностью штока, установлена накладка из материала, обладающего более высокой твердостью и износостойкостью по сравнению с материалом седла.

Кроме того, между цилиндрической поверхностью каждой из накладок и внутренней цилиндрической поверхностью штока в его краевых положениях имеется зазор, величина которого выбрана с возможностью обеспечения прохода частиц, размер которых не способен вызвать разрушение материала эластичного уплотнения.

Кроме того, в корпусе клапана выполнено сквозное радиальное отверстие, которое расположено между двумя уплотнительными кольцами, установленными на внутренней цилиндрической поверхности корпуса для уплотнения штока.

Предлагаемая полезная модель поясняется с помощью иллюстративных материалов.

На фиг.1 в разрезе изображен предлагаемый трехходовой разделительный клапан со штоком в положении, при котором открыты входной канал 2 и выходной канал 3 и заперт выходной канал 4.

На фиг.2 в разрезе изображен предлагаемый трехходовой разделительный клапан со штоком в положении, при котором открыты входной канал 2 и выходной канал 4 и заперт выходной канал 3.

На фиг.3 в увеличенном масштабе изображен узел уплотнения - место А на фиг.1.

На фиг.4 в увеличенном масштабе изображена часть узла уплотнения - место Б на фиг.3 со схематичным изображением смещения волокон эластичного кольцевого уплотнения в свободное пространство в кольцевом углублении данного уплотнения при воздействии на волокна усилия от штока и внедрении в волокна твердых включений при загрязненной рабочей среде.

Трехходовой разделительный клапан содержит корпус 1, в котором выполнена цилиндрическая расточка 5 с цилиндрическими расширениями 6 и 7 в расточке, в которые выходят отверстия выходных каналов соответственно 3 и 4.

По обоим концам расточки 5 в ней размещены цилиндрические вставки 8 и 9 с фланцами для закрепления на корпусе 1. Причем вставка 8 имеет сквозное отверстие, образующее входной канал 2 клапана, а вставка 9 - отверстие, в котором передвигается ползун 33 для приведения в движение штока 16 клапана.

Обе вставки 8 и 9 имеют на наружной цилиндрической поверхности в концевых частях со стороны внутренней полости расточки 5 кольцевые канавки 10 и 11, в которые вставлены одинаковые эластичные кольцевые уплотнения 12 и 13, наружный диаметр которых равен наружному диаметру вставок 8 и 9, и которые имеют на наружных открытых кромках фаски 14 (показаны на уплотнении 13 на фиг.3), а на открытых торцевых поверхностях - кольцевые углубления - проточки 15 (показаны па уплотнении 13 на фиг.3). Каждая кольцевая проточка 15 предпочтительно имеет конические боковые стенки, расходящиеся в сторону торцевой поверхности уплотнения 12 или 13.

В расточке 5 между вставками 8 и 9 вставлен и имеет возможность перемещаться вдоль образующей цилиндрической поверхности корпуса 1 шток 16 в виде полого цилиндра с не сплошной перемычкой 19 в средней части, имеющий с обоих концов на внутренних цилиндрических поверхностях фаски 17 и 18 с такой формой и расположением, что в каждом положении штока 16, близком к краевому, коническая поверхность соответствующей фаски 17 и 18 на штоке 16 прилегает и совмещается с ответной конической поверхностью соответствующего эластичного кольцевого уплотнения 12 и 13. При дальнейшем движении штока 16 в конечное положение, соответствующее полному закрытию соответствующего канала клапана, часть материала 34 (см. фиг.4) эластичного кольцевого уплотнения соответственно 13 (фиг.1) или 12 (фиг.2) сдвигается в свободное пространство в кольцевой проточке 15 данных уплотнений.

При этом шток 16 выполнен таким образом, что в каждом из крайних положений его наружная цилиндрическая поверхность перекрывает одно из цилиндрических расширений 6 или 7 в расточке корпуса, в которые выходят отверстия 3 и 4 выходных каналов клапана.

Внутренняя перемычка 19 в штоке 16, предназначенная для крепления ползуна 33, с помощью которого перемещается шток 16, выполнена не сплошной, например, в форме диска с отверстиями 20. Через данные отверстия обеспечивается прохождение потока рабочей среды к выходному отверстию 4, расположенному за перемычкой 19 штока 16, если шток находится в положении, при котором перекрыта полость 6 с выходным отверстием 3.

Между вставками 8 и 9 и корпусом 1 установлены втулки 21 и 22, на наружных торцах которых со стороны, противоположной внутренней полости корпуса 1 клапана, имеются буртики 23 и 24, а в корпусе 1 клапана с обеих сторон имеются проточки 25 и 26, в которых эти буртики размещаются таким образом, что в собранном положении буртики фиксируется в осевом направлении между корпусом 1 клапана, и вставками 8 и 9, а шток 16 в крайнем положении упирается в торец соответствующей втулки 21 или 22, не оказывая сжимающего воздействия в осевом направлении на кольцевое эластичное уплотнение 13 и 12.

На боковой цилиндрической поверхности каждой из вставок 8 и 9 на участке от торца вставки до проточки под кольцевое эластичное уплотнение, соответственно 12 и 13, и на участок торцевой поверхности каждой вставки, прилегающий к кромке, надета и скреплена (напрессована, наплавлена, припаяна или любым другим способом) со вставкой накладка, соответственно 28 и 29 из материала, обладающего более высокой твердостью и износостойкостью по сравнению с материалом вставки.

Эластичные уплотнения 12 и 13 обладают упругой деформацией. Эта деформация позволяет временно (на время закрытого состояния клапана) "поглотить" на поверхности эластомера частицы грязи, сохраняя герметичность уплотнения. Кроме того, малая деформация уплотнения 12 и 13 (на величину не более "А") не приводит к пластическим деформациям, и, следовательно, не ведет к разрушению уплотнения, а твердые и износостойкие накладки 28 и 29 позволяют разрушать крупные частицы грязи (размером более "А") в момент, когда кромка поршня 16 подходит к зоне уплотнения, тем самым сохраняя уплотнение от разрушения и гарантируя герметичность.

В корпусе 1 клапана имеется радиальное отверстие 30 для визуального или инструментального контроля утечек рабочей среды, выходящее наружу корпуса 1, расположенное таким образом, чтобы оно всегда находилось между двумя уплотнительными кольцами 31 и 32, установленными в корпусе 1 клапана для уплотнения штока 16, независимо от положения штока 16 в корпусе 1. В случае нарушения герметичности уплотнительных колец 31 или 32, утечку рабочей среды через отверстие 30 можно обнаружить визуально или с помощью присоединенного к отверстию специального оборудования.

Устройство работает следующим образом.

При работе с помощью усилия, передаваемого ползуном 33 на шток 16, последний перемещается в одно из крайних положений до упора в торец втулки 21 или 22 (см. фиг.1 и 2)

При движении штока 16, когда его торец достигает положения, близкого к закрытию, но при котором еще нет соприкосновения с эластичным кольцевым уплотнением 12 или 13, поток рабочей среды, ускоряясь из-за уменьшения проходного сечения, проходит через кольцевую щель, образованную внутренней цилиндрической поверхностью штока 16 и наружными цилиндрическими поверхностями накладок 28 или 29 из твердого материала. При этом ускоренный поток срывает и вымывает наружу в расширенную полость корпуса 1 твердые частицы, которые потенциально могли внедриться в поверхностные волокна эластичного кольцевого уплотнения 12 или 13. При этом накладки 28 и 29 из твердого материала предохраняют от износа материал вставок 8 и 9.

При дальнейшем движении штока 16 он занимает положение, при котором коническая поверхность фаски 18 или 17 па штоке 16 прилегает и совмещается с ответной конической поверхностью соответствующего эластичного кольцевого уплотнения 13 или 12. При полном закрытии клапана часть волокон эластичного кольцевого уплотнения соответственно 13 или 12 сдвигается в свободное пространство в кольцевой проточке 15 данных уплотнений.

Наружная цилиндрическая поверхность штока 16 в крайнем положении перекрывает цилиндрическое расширение 7 (см. фиг.1) или 6 (см. фиг.2) в расточке 5 корпуса 1, тем самым перекрывая поток рабочей среды через выходной канал 4 и открывая пропуск потока рабочей среды через выходной канал 3 или перекрывая поток рабочей среды через выходной канал 3 и открывая пропуск потока рабочей среды через выходной канал 4.

В случае попадания в рабочую среду твердых включений, те твердые включения 35 (см. фиг.4), размер которых в поперечном направлении не превышает размера зазора «А», в случае их внедрения в поверхность волокон эластичного кольцевого уплотнения 13 сдвигает волокна уплотнения в свободное пространство в кольцевой проточке 15 на величину, не превышающую величину упругой деформации материала эластичного уплотнения 13.

Кроме того, в положении штока 16, близком к закрытию, поток рабочей среды в образовавшейся щели движется с большой скоростью наружу по касательной к уплотнению 12 или 13, причем обеими стенками щели являются металлические элементы, а не эластомер. При этом происходит вымывание или выдавливание из щели твердых включений, смывание твердых включений с поверхности эластичного уплотнения. Таким образом, эластичное уплотнение 12 и 13 предохраняется от износа.

В случае нарушения герметичности уплотнения уплотнительными кольцами 31 и 32, например, из-за их повреждения или повреждения уплотняемых поверхностей, из-за перепада давления между закрытым и открытым выходным каналом, прошедшая в зазор между штоком 16 и корпусом 1 рабочая среда будет выходить из отверстия 30 под действием избыточного давления наружу корпуса 1, при этом утечку рабочей среды можно обнаружить визуально или с помощью присоединенного к отверстию специального оборудования, например, с помощью средства измерения давления.

1. Трехходовой разделительный клапан, содержащий полый корпус с цилиндрической внутренней поверхностью и с отстоящими друг от друга в осевом направлении двумя цилиндрическими расширениями, в которые выходят отверстия выходных каналов, и двумя седлами, с одной стороны корпуса вдоль его оси расположено сквозное отверстие, образующее входной канал, а с другой стороны - отверстие, через которое проходит ползун, соединенный со штоком в виде полого цилиндра, установленного в корпусе с возможностью перемещения по цилиндрической внутренней поверхности между упомянутыми седлами и перекрывания в крайних положениях своей наружной цилиндрической поверхностью одного из упомянутых расширений и соответствующего выходного канала, причем в обоих седлах выполнены кольцевые канавки, в которых установлены эластичные уплотнения, имеющие коническую уплотнительную поверхность, а с обоих сторон штока выполнены ответные конические фаски, контактирующие с конической уплотнительной поверхностью соответствующего эластичного уплотнения при перемещении штока в крайнее положение, отличающийся тем, что кольцевая канавка на каждом седле выполнена на его цилиндрической поверхности, и каждое эластичное уплотнение выполнено с фаской, образующей упомянутую коническую уплотнительную поверхность, и имеет кольцевое углубление на торцевой поверхности, смежной с фаской, с возможностью сдвига материала каждого эластичного уплотнения в полость его кольцевого углубления при контакте с конической фаской штока.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что кольцевое углубление каждого эластичного уплотнения имеет коническую боковую поверхность со стороны фаски.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что конические фаски на штоке выполнены с его внутренней стороны, а кольцевые канавки на седлах - с их наружной стороны.

4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус имеет с двух сторон вдоль оси вставки, в одной из которых выполнено указанное входное отверстие, а в другой - отверстие для ползуна, при этом указанные седла образованы концами этих вставок, обращенными внутрь корпуса, при этом на наружной цилиндрической поверхности каждой вставки установлена втулка с возможностью упора одним из своих торцов в соответствующий торец штока при крайнем положении последнего.

5. Клапан по п.1, отличающийся тем, что на поверхности каждого седла, контактирующей с поверхностью штока, установлена накладка из материала, обладающего более высокой твердостью и износостойкостью по сравнению с материалом седла.

6. Клапан по п.5, отличающийся тем, что между цилиндрической поверхностью каждой из накладок и внутренней цилиндрической поверхностью штока в его краевых положениях имеется зазор, величина которого выбрана с возможностью обеспечения прохода частиц, размер которых не способен вызвать разрушение материала эластичного уплотнения.

7. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в корпусе клапана выполнено сквозное радиальное отверстие, которое расположено между двумя уплотнительными кольцами, установленными на внутренней цилиндрической поверхности корпуса для уплотнения штока.

В широком ассортименте запорной арматуры, используемой для систем отопления, присутствует элемент, применяемый достаточно редко. Его форма напоминает тройник, хотя функции, которые он исполняет, совершенно иные. Мы говорим про трехходовой клапан, принцип работы которого будет рассмотрен в данной статье.

Принцип работы трехходового клапана

Что собой представляет данное приспособление, для чего оно вообще нужно?

Как это работает

Трехходовой клапан монтируется на тех участках магистралей, где требуется разделить поток циркулирующей жидкости на 2 контура:

• с переменным гидрорежимом;
• с постоянным.

В большинстве случаев постоянный поток требуется тем, для кого подается жидкость высокого качества и в обозначенных объемах. Его регулируют в соответствии как раз с показателями качества. Что же касается переменного потока, то он применяется для объектов, где показатели качества не являются основными. Там большое значение имеет коэффициент количества. Проще говоря, подача теплоносителя там осуществляется по необходимому количеству.

Обратите внимание! К запорной арматуре относится и аналог описываемого в статье прибора – двухходовой клапан. Чем он отличается? Дело в том, что трехходовой вариант работает по совершенно другому принципу. Шток, входящий в его конструкцию, неспособен перекрывать поток жидкости, который имеет постоянные гидравлические показатели.

Шток все время открыт, он настраивается на тот или иной объем жидкости. Следовательно, пользователи смогут получить нужный им объем как в плане количества, так и в плане качества. В целом, данный прибор неспособен прекратить подачу жидкости на сеть, в которой гидравлический поток постоянен. При этом поток переменного типа он вполне может и перекрыть, благодаря чему, собственно, и возникает возможность регулировки расхода/давления.

И если соединить пару устройств двухходового типа, то можно получить один, но трехходовой. Но нужно, чтобы оба работали на реверсе, другими словами, при закрытии одного клапана должен открываться следующий.

Видео – Трехходовой клапан принцип работы

Классификация клапанов

Без длительных введений отметим, что устройство может быть двух типов по принципу функционирования. Оно может быть:

• разделительным;
• смесительным.

Особенности действия каждого типа ясны уже из их названия. Смесительное устройство состоит из двух выходов и входа. Другими словами, оно необходимо для смешивания потоков жидкости, что может потребоваться в целях снижения ее температуры. К слову, это наиболее оптимальный вариант для того, чтобы задавать нужный режим в «теплом полу».

Сама процедура регулировки температурного режима предельно проста. Нужно лишь знать о текущих показателях температуры входящих потоков жидкости, с точностью просчитать требуемые пропорции каждого из них так, чтобы на выходе получить нужные показатели. Кстати, данное устройство при условии грамотного монтажа и регулировки способно функционировать и на разделение потока.

А вот разделительный клапан разделяет один поток надвое, следовательно, он оснащен одним входом и двумя выходами. Данное устройство применяется преимущественно для того, чтобы разделять поток горячей воды в системах ГВС. Хотя достаточно часто он встречается и в обвязке воздухонагревателей.

Внешне оба варианта практически идентичны. Но если ознакомиться с их чертежом в разрезе, то их основное отличие видно сразу. Шток, который установлен в устройстве смесительного типа, имеет один шаровой кран. Он располагается по центру и перекрывает основной проход.

Что же касается разделительных приборов, то в них шток имеет два таких клапана, которые устанавливаются на выходах. Они функционируют по следующему принципу: один из них придавливается к седлу, закрывая проход, а другой параллельно с этим открывает проход №2.

По методу управления современные модели могут быть:

• электрическими;
• ручными.

В большинстве случаев используется ручной прибор, который внешне напоминает обыкновенный шаровой кран, но оснащен тремя выходными патрубками. А вот электрические модели, имеющие автоматическое управление, применяются преимущественно в частных домах, а именно для того, чтобы распределять тепло. Например, пользователь может настроить температурный режим по комнатам, а рабочая жидкость будет поступать в соответствии с удаленностью комнаты от отопительного прибора. Как вариант – можно совместить его с «теплым полом».

Видео – Прибор в бойлерной группе

Трехходовые клапаны, равно как другие приборы, определяются в соответствии с давлением в системе и диаметром подвода. Все это регламентируется ГОСТом. И если требования последнего не будут соблюдаться, это будет расценено как грубое нарушение, в особенности, если речь идет о показателе давления в магистрали.

Сферы применения

Трехходовой клапан, принцип работы которого был рассмотрен выше, обладает достаточно широкой сферой применения. Так, такие его разновидности, как электромагнитное устройство или же прибор с термоголовкой, часто встречаются в современных магистралях, где требуется корректировка пропорций при смешивании двух разделенных потоков жидкости, но без снижения мощности или объема.

Что же касается использования в быту, то самым популярным здесь считается термостатический смесительный прибор, с помощью которого, как уже отмечалось выше, можно регулировать температуру рабочей жидкости. Эта жидкость может подаваться как в трубопровод «теплого пола», так и в отопительные радиаторы. А если клапан еще и имеет автоматическое управление, то контролировать температуру в жилище можно будет без каких-либо проблем!

Обратите внимание! Применение трехходового клапана в отопительной системе в целях уравновешивания перепадов температуры крайне выгодно не только в плане комфорта и удобства, но и в плане экономии средств.

Дело в том, что путем регулирования температуры жидкости на «обратке» отопительного прибора можно значительно снизить объемы потребляемого топлива, да и на эффективности самой системы это отразится позитивно. В некоторых системах клапан попросту необходим. Например, в системе «теплого пола» данное устройство предотвращает перегрев напольного покрытия выше заданного уровня комфортности, тем самым избавляя пользователей от неприятных ощущений.

Подобного рода регулирующие устройства также используются в системах водоподачи в целях получения перманентного потока с требуемой температурой. Простейшим примером является обыкновенный смеситель, при котором можно сделать воду горячее/прохладнее открытием/закрытием холодного крана.

Регулировка потоков рабочей жидкости. На что обращать внимание при покупке?

Ручная регулировка производится посредством обычного шарового крана. Визуально он очень похож на простой вентиль, но имеет дополнительный выход. Арматура подобного рода применяется для принудительного ручного управления.

Что же касается автоматической регулировки, то здесь применяется специальный трехходовой клапан, оснащенный электромеханическим прибором для изменения положения штока. Его следует подключать к термостату, дабы иметь возможность регулировки температурного режима в помещении.

Помните, что при покупке клапана необходимо в обязательном порядке принимать во внимание технические параметры прибора, к которым относится следующие.

• Диаметр подсоединения к отопительной магистрали. Зачастую данный показатель варьируется в пределах от 2 до 4 сантиметров, хотя многое зависит от особенностей самой системы. Если прибор подходящего диаметра найти не удалось, то придется воспользоваться специальными переходниками.
• Возможность установки сервопривода на трехходовой клапан, принцип работы рассмотрен в начале статьи. Благодаря этому прибор сможет работать на автомате. Данный момент очень важен, если прибор подбирается для эксплуатации в «теплых полах» водяного типа.
• Наконец, это пропускная способность трубопровода. Под этим понятием подразумевается объем жидкости, который сможет пройти через него за определенное время.

Популярные производители

На отечественном рынке присутствует множество изготовителей трехходовых клапанов. Выбор той или иной модели зависит, прежде всего, от:

• вида механизма (а он, напомним, может быть механическим либо электрическим);
• сферы использования (ГВС, ХВС, «теплый пол», отопление).

Самым популярным прибором по праву считается Esbe – шведский клапан от компании, существующей уже более сотни лет. Это надежный, качественный и долговечный продукт, отлично зарекомендовавший себя во многих сферах. Сочетание европейского качества и современных технологий.

Другой популярной моделью является американский Honeywell – истинное детище высоких технологий. Простой управление, удобство и комфорт, компактность и надежность – вот отличительные особенности этих клапанов.

Наконец, относительно «юными», но перспективными приборами являются клапаны линейки Valtec – результат совместного сотрудничества инженеров Италии и России. Все изделия качественны, продаются с гарантийным сроком в семь лет. Отличаются тем, что имеют вполне доступную стоимость.

Как установить смешивающий клапан своими руками

Данная схема установки используется преимущественно в котельных тех отопительных систем, которые подсоединены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. А насос, расположенный в контуре №2, обеспечивает требуемую циркуляцию рабочей жидкости.

Обратите внимание! Если трехходовой клапан будет подключаться напрямую к источнику тепловой энергии на байпасе, подсоединенному к порту В, то потребуется и монтаж клапана с гидросопротивлением, равным аналогичному сопротивлению этого источника.

Если этого не сделать, то расход рабочей жидкости на отрезке А-В будет колебаться в соответствии с движением штока. Отметим также, что данная схема монтажа предусматривает возможное прекращение циркуляции жидкости через источник, если установка была произведена без циркуляционного насоса либо же гидроразделителя в основном контуре.

Нежелательно подключать клапан к теплосетям или напорному коллектору в отсутствие приборов, которые дросселируют чрезмерный напор. Иначе расход жидкости на участке А-В будет колебаться, причем существенно.

В случае если перегревание обрата допускается, от чрезмерного напора избавляются посредством перемычки, установленной параллельно к подмесу клапана в контуре.

Как установить разделяющий клапан своими руками

Обеспечение количественной регулировки за счет изменения затрат жидкости – вот основная функция, которую выполняет такой трехходовой клапан. Принцип работы его предельно прост и был рассмотрен выше. Он применяется там, где возможен перепуск жидкости на «обратку», а прекращение циркуляции, напротив, не допускается.

Обратите внимание! Эта схема подключения обрела широкую популярность в узлах водо- и воздухонагрева, которые подключены от индивидуальных котелен.

В целях увязки гидроконтуров необходимо, чтобы потери напора потребителя были равны потерям на клапане-балансире в байпасе. Приведенная здесь схема предназначается для установки на те трубопроводы, в которых имеет место чрезмерный напор. Жидкость в данном случае перемещается за счет сильного напора, образованного с помощью циркуляционного насоса.

Видео – Трехходовой клапан и принцип его работы