Термостатический трехходовой клапан для твердотопливного котла. Термосмесительный клапан для твердотопливного котла

В современных отопительных системах трехходовой клапан для твердотопливного котла служит средством регулирования теплоносителя, но не его расхода, а температуры. Ведь лучший способ экономии - это подача в радиаторы отопления воды, подогретой до оптимальной температуры. Перегрев и закипание теплоносителя - одна из наиболее актуальных проблем оборудования, работающих на твердом топливе.

Принцип работы и типы приводов клапана

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

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

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

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

Принцип работы трехходового клапана

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

Принцип действия

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

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

Виды приводов

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

гидравлического;
ручного;
электромеханического;
пневматического.

Приводы электромеханические производятся таких видов:

термостатическим;
головчатым.

Термостатическая головка

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

Обратите внимание! Регулировка потока посредством термостатического привода, не использующая электроэнергию, является наиболее популярным способом, в первую очередь - из-за точности и простоты.

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

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

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

Ручной привод работает посредством вращения установленного на вентиль специального колпачка.

Критерии выбора

Подбор трехходового смесительного клапана выполняется с учетом ряда важнейших параметров, связанных и с работой регулирующей арматуры, и с функционированием самого твердотопливного котла.

На выбор влияют такие параметры :

материал изготовления;
потребление теплоносителя;
модификация привода;
применяемая схема обвязки;
рабочие характеристики.

Виды трехходовых смесительных клапанов

Материал изготовления

Материал, из которого изготовлен клапан, в значительной степени влияет на его технические и эксплуатационные характеристики.

Какой материал предпочесть? Лучше, если устройство изготовлено из меди или чугуна. Но следует учесть, что медные клапаны достаточно дорогие.

Расход и температура

Проектную температуру теплоносителя и его расход можно проверить в документации на отопительные системы. Если проекта нет, эти параметры обратного трубопровода берутся из техпаспорта на котел. Температура обычно составляет 45-50° С.

Расход теплоносителя требуется для выбора устройства по его пропускной способности - объеме жидкости, который способен пропустить термосмесительный клапан за определенное время.

Тип привода и схема обвязки

Тип привода нужно подбирать с учетом того, чтобы ему соответствовала конкретная схема, в соответствии с которой устраивается обвязка.

Обвязка по упрощенной схеме работает следующим образом. Трехходовой термостатический смесительный клапан подает жидкость с третьего патрубка на первый. Теплоноситель начинает нагреваться после прогрева воды в котле. При доведении теплоносителя до требуемой температуры, из второго патрубка проходит поток не нагретой воды, выполняется обмен: холодная вода из бака с тепловым аккумулятором удаляется, а нагретая - поступает.

Наглядная схема подключения клапана

Обвязка усложняется установкой на кране контроллера. Для реализации такой схемы требуются двухконтурные и двухприводные смесители. Один из контуров ставится в непосредственной близости от источника тепла и является термостатическим. Управление вторым приводом (электрическим) осуществляется посредством контроллера, подающим сигналы с датчика. Термостатический клапан при этом поддерживает нужную температуру теплоносителя. Обвязка с электроприводом может быть реализована и в первичном контуре, если под общим контроллером в котельной функционируют более двух нагревательных установок.

Обратите внимание! Самый важный момент при покупке клапана - подбор оптимально подходящего привода. Цена приводов с управлением вручную гораздо ниже, но и функциональность их оставляет желать лучшего. Цены на электрические модели существенно выше, они быстрее выходят из строя, но многофункциональность их всегда привлекает покупателей.

Рабочие параметры

Еще одним важнейшим критерием выбора трехходового клапана являются пределы выставляемых температур. Это касается устройств с термостатическим приводом, применяющихся как в обвязках котлов, так и в системах горячего водоснабжения, полах с водяным подогревом. Обычно максимальная температура составляет 90°С, но до такого значения ее не доводят даже при самых экстремальных отрицательных температурах.

На температурный диапазон при покупке необходимо обязательно обращать внимание. В зависимости от назначения, выпускаются краны с различными диапазонами регулировки температур, к примеру, 20-43° С или 35-60°С. В приведенном примере для твердотопливных котлов лучше подойдет второй вариант.

Рабочие параметры смесительного клапана

Большую роль играют наружные и внутренние диаметры присоединения к системе. Для работающих на твердом топливе котлов значение этих показателей напрямую зависит от пропускной способности клапана и составляет 20-40 мм. Если требуемый диаметр устройства найти не получается, то можно приобрести подходящий переходник.

Желательно выбирать клапан, к которому возможно подключить сервопривод, что позволит ему работать в авторежиме - такая функция хорошо зарекомендовала себя при устройстве водяного теплого пола.

Правила эксплуатации

Эксплуатация твердотопливных котлов с трехходовым клапаном должна проходить при неукоснительном соблюдении определенных требований и правил, позволяющих продлить срок службы оборудования и обеспечить безопасность его работы.

Правила следующие:

периодически должен проводиться внешний осмотр, при котором необходимо проверить стабильность работы всей системы;
использование устройства не по прямому назначению, оговоренному в инструкции, не допускается;
выбор и приобретение оборудования должны производиться в строгом соответствии с основными техническими параметрами и типом котла;
между системой отопления и расширительным бачком не допускается установка любой запорной арматуры;
котел должен соответствовать всем действующим правилам безопасности, для чего в систему отопления дополнительно встраивается кран аварийного сброса, предназначенный для экстренного понижения давления в системе;
не допускается устройство отопительной системы на обратке, так как это может привести к несрабатыванию аварийного отключения, взрыву котла, выходу из строя труб;
система безопасности должна быть установлена на выходе из котла подающей горячую воду в трубы, для чего в качестве запорной арматуры может быть установлен обыкновенный шаровой кран.

Трехходовой клапан подходит для всех типов котлов, использующихся в отопительных системах. Устройство повышает эффективность использования теплоносителя, благодаря чему существенно снижается потребность в топливе. Кроме того, простое, на первый взгляд, устройство, служит также и элементом, обеспечивающим безопасную работу твердотопливных котлов и увеличивающим срок их службы.

Статья в тему : Принцип работы трехходового клапан.

Трехходовой термостатический клапан для твердотопливного котла является одним из элементов схемы обвязки, который предназначен для распределения теплоносителя в отопительной сети. Он устанавливается в системе обогрева и обеспечивает достижение заданной температуры рабочей среды путем смешивания горячего и холодного потоков жидкости. Кроме того, термосмесительный клапан для твердотопливного котла препятствует проникновению холодной воды в рубашку отопительного оборудования до его разогрева и защищает от перепадов температуры. Его возможности и сфера использования зависят от технических характеристик и конструктивных особенностей.

Критерии выбора

Если вы собираетесь приобрести смесительный клапан, следует определиться с основными параметрами устройства. К ним относятся:

схема обвязки;

мощность котла;

расход теплоносителя;

рабочие параметры циркулирующей жидкости.

Необходимые данные можно выяснить из проектной документации или найти в паспорте, который прилагался к твердотопливному котлу. Стандартная температура теплоносителя обычно составляет +45…+50 °C. Величина расхода рабочей среды влияет на выбор пропускной способности устройства. Чтобы купить подходящий термостатический клапан, нужно также учитывать диапазон устанавливаемых температур и диаметр трубопровода отопительного котла.

Управление запорной арматурой осуществляется с помощью приводов разного типа. В продаже представлены изделия с ручным, электрическим и сервоприводом.

Реализуемое оснащение

Наш интернет-магазин в Москве предлагает большой выбор трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, изготовленных известными производителями Европы и Америки. У нас можно недорого приобрести продукцию таких компаний, как:

Giacomini . Итальянская фирма выпускает запорную арматуру для твердотопливных котлов, которая отличается герметичностью и длительным сроком эксплуатации. Качество изделий обеспечивается благодаря точной обработке на токарных станках и применению заготовок собственного производства.

Danfoss . Клапаны датской компании изготавливаются из устойчивых к появлению коррозии металлов, поэтому сохраняют свои параметры в течение долгого времени.

Honeywell . Трехходовая арматура американского концерна функционирует бесшумно с минимальным потреблением энергии. Она проста в установке и обслуживании.

Esbe . Смесительные устройства шведского предприятия, предназначенные для установки на твердотопливных котлах, способствуют снижению образования конденсата и увеличению КПД отопительного оборудования.

Разнообразие трехходовых клапанов позволяет подобрать модель с нужными характеристиками по приемлемой цене и обеспечить эффективную работу всех элементов сети отопления.

Содержание

Принцип работы и типы приводов клапана

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

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

Принцип работы трехходового клапана

Принцип действия

Виды приводов

гидравлического;
ручного;
электромеханического;
пневматического.

Приводы электромеханические производятся таких видов:

термостатическим;
головчатым.

Термостатическая головка

Обратите внимание! Регулировка потока посредством термостатического привода, не использующая электроэнергию, является наиболее популярным способом, в первую очередь - из-за точности и простоты.

Ручной привод работает посредством вращения установленного на вентиль специального колпачка.

Критерии выбора

На выбор влияют такие параметры :

материал изготовления;
потребление теплоносителя;
модификация привода;
применяемая схема обвязки;
рабочие характеристики.

Виды трехходовых смесительных клапанов

Материал изготовления

Расход и температура

Тип привода и схема обвязки

Наглядная схема подключения клапана

Обратите внимание! Самый важный момент при покупке клапана - подбор оптимально подходящего привода. Цена приводов с управлением вручную гораздо ниже, но и функциональность их оставляет желать лучшего. Цены на электрические модели существенно выше, они быстрее выходят из строя, но многофункциональность их всегда привлекает покупателей.

Рабочие параметры

Рабочие параметры смесительного клапана

Правила эксплуатации

Правила следующие:

периодически должен проводиться внешний осмотр, при котором необходимо проверить стабильность работы всей системы;
использование устройства не по прямому назначению, оговоренному в инструкции, не допускается;
выбор и приобретение оборудования должны производиться в строгом соответствии с основными техническими параметрами и типом котла;
между системой отопления и расширительным бачком не допускается установка любой запорной арматуры;
котел должен соответствовать всем действующим правилам безопасности, для чего в систему отопления дополнительно встраивается кран аварийного сброса, предназначенный для экстренного понижения давления в системе;
не допускается устройство отопительной системы на обратке, так как это может привести к несрабатыванию аварийного отключения, взрыву котла, выходу из строя труб;
система безопасности должна быть установлена на выходе из котла подающей горячую воду в трубы, для чего в качестве запорной арматуры может быть установлен обыкновенный шаровой кран.

Установка трехходового клапана в системе теплоснабжения позволяет распределить потоки горячей воды и добиться равномерного нагрева радиаторов или теплого пола. Дополнительно он может выполнять защитную функцию – предотвращает попадание горячего теплоносителя в обратную трубу. Именно поэтому рекомендуется ставить термостатический трехходовой клапан для твердотопливного котла.

Принцип работы

Конструкция устройства относительно простая и состоит из корпуса с тремя входными патрубками. С помощью управляющей системы происходит

перераспределение тепловых потоков. Благодаря устройству трехходового клапана газового котла он может выполнять смесительные, разделительные или переключающие функции.

Принцип работы устройства основан на частичном или полном перекрытии полезного сечения одного из патрубков регулирующей системы. Таким образом могут смешиваться два потока (горячая и холодная вода). Для подобного распределения используют такие механизмы:

Шток. Его регулировка по высоте происходит с помощью резьбы.
Шариковый. В сфере, соединенной со штоком, есть сквозное отверстие. При изменении положения шара происходит перекрытие теплового потока или его смешивание с холодным.
С регулировочной заслонкой.

Наиболее точные показатели смешивания у моделей с регулировочной заслонкой. Но их настройки могут сбиться из-за резкого перепада давления. В автономных отопительных системах чаще всего используют смесители со штоком.

Подобные устройства по умолчанию интегрированы в конструкцию многих газовых котлов. С их помощью происходит охлаждение обратного потока теплоносителя, если его температура выше критической. Поэтому замена трехходового клапана на котлах Navien Ace или аналогичных им моделей может выполняться только на оригинальный.

Параметры выбора клапана для обвязки котла

В автономной отопительной системе с твердотопливным котлом трехходовой клапан выполняет две функции – регулировку температуры теплоносителя без изменения режима работы теплоснабжения или охлаждение воды в обратной трубе. Также они применяются для комплектации распределительного коллектора для теплого пола.

Для выбора оптимальной модели необходимо учитывать такие характеристики устройства:

Принцип управления – гидравлический, пневматический или электрический. Для автономного отопления дома используют трехходовые клапана с пневматическим или электрическим приводом. Температурный датчик (выносной или встроенный) коммутируется с блоком управления, который регулирует положение штока.
Сечение входных патрубков. Их рабочий диаметр не может быть меньше размеров подключаемого трубопровода. В противном случае это создаст разность давления, что станет причиной гидроудара.
Номинальное и максимальное рабочее давление и температура.
Материал изготовления. Хорошо зарекомендовали модели из сплава латуни. Одноконтурный настенный газовый котел с трехходовым краном чаще всего комплектуется именно такими устройствами.

Дополнительно учитывается стоимость и возможность подключения к блоку управления работой системы отопления. Если выполняется замена в котле Аристон привода трехходового крана — напряжение на входе и выходе должно соответствовать номинальному значению, указанному в инструкции по эксплуатации. Это касается попыток установить не оригинальную модель, а аналог от другого производителя.

Для интеграции смесительного устройства в систему отопления нужно изучить инструкцию. Затем следует определить место установки и функции, которые будет выполнять трехходовой клапан. Если он предназначен для охлаждения теплоносителя в обратной трубе – потребуется провести магистраль с холодной водой. Рекомендуемое место монтажа – за 1,5-2 м до подключения к котлу. При этом выполняется правильная установка трехходового клапана на котлах — обвязка (воздухоотводчик и спускной клапан) должна стоять до смесительного узла.

Дополнительно учитываются такие моменты:

Направление хода теплоносителя. На корпусе клапана нанесены стрелки, указывающие движение потоков.
Регулировка. У механических моделей есть терморегулятор с нанесенной температурной разметкой. При подключении к электронному блоку управления проверяется смешивание для различных режимов работы системы.
Монтаж циркуляционного насоса выполняется между блоком смешивания и котлом.

После установки рекомендуется проверить работу трехходового клапана. Для этого на определенных участках трубопровода устанавливаются температурные датчики. После регулирования тепловых потоков температура на этих участках должна соответствовать расчетной с учетом допустимой погрешности.

Марки термосмесительных клапанов

Перед приобретением трехходовых смесительных устройств рекомендуется провести анализ рынка. Для этого можно посетить ближайший специализированный магазин или проверить наличие моделей с требуемыми параметрами в интернете. В последнем случае рекомендуется ознакомиться с инструкцией, так как указанные на сайте характеристики могут отличаться от данных производителя.

Среди наиболее популярных брендов можно выделить:

Esbe. Компания предлагает модели с автоматической регулировкой положения штока. Ее продукция отличается качеством, но имеет высокую стоимость. Цена модели VTA312 — 2610 р.
Afriso. Популярный европейский производитель, номинально ставший родоначальником этого типа запорной арматуры. Клапан ARV384 для автономного теплоснабжения стоит от 3845 р.
Herz. Специализируется на изготовлении бюджетных моделей. В ассортименте есть устройства с механической регулировкой CALIS TS RD по цене от 1530 р.

Помимо этих торговых марок на рынке присутствует множество аналогов китайского и отечественного производства. Но они не отличаются хорошим качеством. Поэтому если требуется качественный ремонт газового котла Navien и замена трехходового клапана – рекомендуется выбирать европейский бренд.

Ремонт трехходового клапана своими руками

В процессе эксплуатации смесительный узел может частично или полностью потерять работоспособность. Если вовремя не сделать диагностику и восстановление – система отопления может выйти из строя. Но не всегда требуется дорогостоящий ремонт трехходового гидравклапана для котла Море или его аналогов. Достаточно проверить его состояние.

Существуют следующие причины неисправности смесительного узла:

Затруднено движение штока из-за появления накипи на его поверхности. Это происходит после долгого простоя системы отопления. Для устранения необходимо вручную сместить шток.
Выход из строя блока управления. Его замена не представляет трудностей – важно правильно подобрать модель терморегулятора.
Уменьшение рабочего диаметра патрубков. Причина – отсутствие фильтра в системе отопления. Сначала выполняется очистка труб, а затем устанавливается фильтр.

Ремонт трехходовых клапанов, встроенных в газовые котлы, имеет ряд нюансов. В видеоматериале показан пример восстановления работоспособности смесительного узла котла Navien:

Многие производители котельного оборудования требуют, чтобы на входе в котел была вода не ниже определенной температуры, т. к. холодная обратка плохо сказывается на котле:

снижается КПД котла,
увеличивается выпадение конденсата на теплообменнике, что приводит к коррозии котла,
из-за большой разницы температур на входе и выходе теплообменника его металл расширяется по разному - отсюда напряжения и возможное растрескивание тела котла.

Ниже мы рассмотрим как защитить котел от холодной обратки.

Способ первый - идеальный, но дорогой. Esbe предлагает готовый модуль для подмеса в обратку котла и управления загрузкой теплоаккумулятора (актуально для твердотопливных котлов) - устройство LTC 100 - аналог популярного узла Laddomat (ладдомат).

Фаза 1. Начало процесса горения. Смесительное устройство позволяет быстро повысить температуру котла, таким образом начиная циркуляцию воды только в контуре котла.

Фаза 2: Начало загрузки накопительного бака. Термостат, открывая подключение от накопительного бака, задаёт температуру, которая зависит от версии изделия. Высокая, гарантированная обратная температура к котлу, поддерживается благодаря всему циклу сгорания

Фаза 3: Накопительный бак в процессе загрузки. Хорошее управление обеспечивает эффективную загрузку накопительного бака и правильное расслоение в нём.

Фаза 4: Накопительный бак полностью загружен. Даже на окончательном этапе цикла сгорания, высокое качество регулировки обеспечивает хороший контроль обратной температуры к котлу с одновременной полной загрузкой накопительного бака

Фаза 5: Окончание процесса сгорания. Полностью закрывая верхнее отверстие, поток прямо направляется в накопительный бак, используя тепло в котле

Способ второй - попроще, используя трехходовой термосмесительный клапан высокого качества.

Например клапаны от ESBE или или VTC300. Эти клапаны различаются в зависимости от мощности используемого котла. VTC300 используется при мощности котла до 30кВт, VTC511 и VTC531 - при более мощных котлах от 30 до 150 кВт

Клапан монтируется на байпасной линии между подачей и обраткой котла.

Встроенный термостат открывает вход "А" при температуре на выходе "АВ" равной настройке термостата (50, 55, 60, 65, 70 или 75°C). Вход "В" полностью закрывается когда когда температура на входе "А" превышает номинальную температуру открытия на 10°C.

Подобный клапан выпускает Herz Armaturen - трехходовой термосмесительный клапан Антиконденсат . Выпускается два вида клапанов Heiz Антиконденсат - с отключаемым и фиксированным байпасом.

Схема применения трехходового смесительного клапана Heiz Антиконденсат

При температуре теплоносителя на выходе клапана "АВ" менее 61°C, вход "А" закрыт, через вход "В" идет горячая вода от подачи котла в обратку. При превышении температуры теплоносителя на выходе "АВ" более 63°C байпасный вход "B" перекрывается и теплоноситель из обратки системы через вход "А" поступает в обратку котла. Байпасный выход "В" открывается вновь при падении температуры на выходе "АВ" до уровня 55°C

При прохождении через выход "АВ" теплоносителя температурой менее 61°C, вход "А" с обратки системы закрыт, на выход "АВ" подается горячий теплоноситель с байпаса "В". При достижении на выходе "АВ"температуры более 63°C вход "А" открывается, и вода из обратки смешивается с водой из байпаса "В". Для уравнивания байпаса (чтобы котел не работал постоянно на малый круг циркуляции) перед входом "В" на байпасе требуется установить балансировочный клапан.