В отоплении вода может достигать 80-90°C. И если для труб с радиаторами это еще нормально, то для тёплого пола такая температура слишком высокая. Чтобы на полах можно было нормально находиться, используют трёхходовой клапан. Хотя его устанавливают далеко не только для этих целей, он незаменим в системе практически с любым твердотопливным котлом. Давайте разберёмся, что это за механизм, для чего нужен и как правильно выбрать трёхходовой клапан для системы отопления и водоснабжения.
Что это такое и зачем он нужен
Так выглядит классический трехходовой клапан для системы отопления.
Как уже понятно из названия, этот клапан имеет 3 хода. Можно даже назвать его краном, так как он относится к запорно-регулирующей арматуре. С виду это обычный тройник, но внутри его устройство гораздо сложнее. Грубо говоря, он служит для изменения температуры воды. Существует два способа: при первом обратка смешивается с подачей для понижения температуры; второй способ наоборот разделяет потоки, сбрасывая горячую воду в обратку. Это полезно в разных случаях:
- Тёплые полы. К клапану подключают обратку и подачу отопления. Так как обратка холоднее, в полы подаётся вода пониженной температуры. При этом температура остального отопления остаётся прежней.
- Поддержание температуры. Для нормальной работы практически любого отопительного оборудования нужно, чтобы обратка не была холоднее подачи на 60 градусов. Иначе долго котёл не прослужит. Поэтому клапан берёт из подачи воду и отправляет её в обратку.
- Защита от конденсата. По этой же причине. Если в теплообменник попадает вода теплее точки росы, на нём начинает скапливаться конденсат.
- Защита от перегрева. Современные котлы оборудованы различными датчиками. Если же это, например, простой твердотопливный котёл, он продолжит работать даже при перегреве. Трёхходовой клапан решает эту проблему.
- Для обвязки бойлера косвенного нагрева. Чтобы в доме была горячая вода, можно подключить к котлу бойлер. И тогда вода будет нагреваться при помощи отопления. Трёхходовой кран служит для бесперебойной подачи горячей воды. Он открывается, когда температура воды в бойлере снижается.
- При организации байпаса. В некоторых случаях требуется направить воду по альтернативному пути – байпасу. Например, для более эффективного обогрева. Сделать это проще всего через трёхходовой клапан. Он откроется и закроется в нужный момент.
Но зачем устанавливать клапан, если можно просто уменьшить температуру? Вопрос кажется логичным, однако на самом деле у обычных котлов при низкой температуре быстро выходит из строя теплообменник. Для такого режима работы лучше подходит конденсационный котёл, но цена у них гораздо выше. Поэтому лучше и проще установить трёхходовой клапан.
Как можно заметить, способов применения достаточно много. В одних случаях его используют для повышения энергоэффективности системы. В других — это незаменимый прибор для подключения оборудования.
Назначение и устройство трехходового клапана
Это устройство служит для смешения и разделения потоков теплоносителя, циркулирующего в одной замкнутой системе. Разделение или смешение потока воды необходимо в случае, если в доме или квартире есть несколько контуров, которые должны работать в строго определенном диапазоне температур.
Классический пример такой системы — отопление дома или квартиры, в которой основной обогрев воздуха осуществляется за счет наружных радиаторов, а дополнительный подогрев выполняет система т.н. “теплого пола”. Если в жилище есть разные по площади комнаты, то логично, что для равномерного нагрева воздуха в помещениях необходимо разное количество теплоносителя. В большей комнате могут быть два и более радиатора или один большего размера, тогда как в остальных — стандартные батареи.
Трехходовой клапан служит для распределения теплоносителя с одновременной регуляцией его температуры. Для этого устройство клапана предусматривает три отвода, за счет чего механизм внешне напоминает обычный тройник. Функция трехходового клапана, в зависимости от назначения и устройства, ограничивается тремя задачами:
- смешивание нескольких потоков горячей воды в один;
- разделение одного общего потока теплоносителя по нескольким контурам;
- переключение потока рабочей среды в определенных направлениях.
Рекомендуем ознакомиться: Особенности двухтрубной разводки системы отопления дома
Внимание! Использование трехходового клапана позволяет упростить управление функцией отопления, состоящего из нескольких контуров, применение устройства заменяет большое количество запорной и регулирующей арматуры — переключатели, вентили, задвижки.
Устройство трехходового клапана представляет собой цельнометаллический корпус из нержавеющей стали, латуни или чугуна, защищенного гальванизацией. Форма корпуса — Т-образная, состоящая из двух боковых и одного нижнего патрубка. Внутри устройства находится камера смешивания и термоголовка, выполняющая функцию контроля температуры теплоносителя.
К термоголовке внутри клапана присоединен шток, имеющий одну или две плоские либо сферические (шаровые) задвижки. Перемещение задвижки внутри клапана открывает верхний проток для запуска горячей воды и перекрывает два другие протока.
Клапан подключается к системе отопления таким образом, чтобы теплоноситель проходил через устройство из подающего и отводящего контура. Регулирование температуры осуществляется за счет смешивания остывшего теплоносителя из т.н. обратки системы отопления с нагретой водой из котла или бойлера. Дозирование остывшей воды происходит автоматически за счет работы термодатчиков и электрического привода.
При заданном температурном диапазоне часть клапана, направляющего поток воды в один контур, остается открытой, чтобы остывшая вода беспрепятственно поступала в систему теплого пола. Как только теплоноситель достигнет нужной температуры, для предотвращения дальнейшего охлаждения клапан перекрывает приток холодной воды и открывает патрубок с горячей водой из подающего контура.
Устройство и принцип действия трехходового клапана в системе отопления
Чтобы вам было проще понять принцип действия, предлагаю рассмотреть эту схему:
Конструкция трехходового клапана в разрезе.
Когда нужно добиться определённой температуры, шток поднимается, открывая проток. Это напоминает принцип действия перекрывных кранов. А сам механизм называется седельным. Вместо штока иногда используют шар или вращающийся сектор. Точно так же, как в обычных шаровых кранах. Этот механизм называется поворотным. На схеме их можно изобразить следующим образом:
О том, что именно управляет штоком или шаром, я расскажу чуть позже. Пока давайте разберём каждый вид. Начнём со смесительных клапанов:
Как видите, слева входит горячая вода, а снизу холодная. Шток при необходимости поднимается, позволяя смешивать два потока.
А так выглядит работа разделительного клапана. Здесь наоборот справа заходит горячая вода, а выходить может влево или вниз. Если температура нормальная, шток поднимается. Если требуется более высокая температура, шток опускается, отправляя горячую воду вниз. То есть в обратку.
Из инструкции к клапану типа VMR от Mut International.
Обычно термосмесительные и разделительные клапаны полностью не перекрываются. А вот переключающие, как вы можете увидеть, закрывают один из патрубков, а другой открывают. При этом смешивания или разделения не происходит.
Типичный трехходовой клапан в разрезе.
Типы трехходовых клапанов
Чтобы понимать, что такое трехходовой клапан на системе отопления, нужно разобраться с классификацией этих арматурных устройств.
В зависимости от принципа действия бывают два типа трехходовых клапанов – смесительные и разделительные.
Трехходовой смесительный клапан применяется для объединения потоков рабочей среды. Конструктивно он представляет собой смесительный узел, который срабатывает при нагреве теплоносителя выше установленного значения. В этом случае клапан открывается и подмешивает в подающую линию воду из обратки, обеспечивая охлаждение теплоносителя. Возможна работа клапана и в обратном направлении – для подогрева жидкости в обратной магистрали.
Распределительный трехходовой клапан имеет один входной патрубок и два выходных. Он распределяет поток рабочей среды между двумя линиями в определенных пропорциях. Например, при перегреве теплоносителя в подающей магистрали его часть может сбрасываться в обратную линию, что уменьшает нагревание радиаторов.
Седельные и поворотные изделия
В зависимости от конструкции запирающего элемента клапаны бывают седельными и поворотными.
В устройствах седельного типа запирающим элементом является конус, посаженный на шток. При его движении по вертикали. В крайнем положении штока конус плотно садится в седло и перекрывает подачу рабочей среды в определенном направлении. Частично или полностью поднимаясь, шток открывает подачу в соответствующем объеме.
Запирающим органом в поворотном трехходовом клапане выступает вращающийся сектор. При перемещении штока приводится в действие шаровая заслонка, которая полностью или частично перекрывает, или открывает подачу рабочей среды. Поворотные клапаны отличаются повышенной стойкостью к износу, хорошо выдерживают значительные колебания температуры рабочей среды.
Как выбрать трехходовой клапан для системы отопления частного дома
Теперь вы знаете, для каких случаев используют те или иные виды клапанов. Но это не единственный критерий выбора, ведь у клапанов несколько способов регулировки температуры и разная пропускная способность. Да и материал изготовления может отличаться. Давайте разберёмся с этим более подробно.
Способ регулирования температуры
Ручные.
Начнём с ручной регулировки. Здесь шток соединён с вентилем или ручкой, под ними находятся отметки, с помощью которых и регулируют температуру. Это самый простой и дешёвый способ, поэтому некоторые относят его к более надёжному. Но я считаю, что всё зависит от фирмы: если клапан качественный, то и с автоматической регулировкой проработает не меньше, чем с ручной.
| Преимущества | Недостатки |
| Низкая цена по сравнению с другими видами клапанов | Приходится самостоятельно реагировать на все изменения условий окружающей среды |
| Работает без подключения электричества | Отопительный контур прогревается неравномерно |
Термостатические.
Если в конструкцию встроен терморегулятор, такой клапан называют термостатическим. Обычно его настраивают только один раз. Потом он сам подбирает положение штока, исходя из колебаний температуры. За это отвечает термочувствительная жидкость или газ: когда температура поднимается, они расширяются и начинают двигать шток. Такие клапаны бывают электронными и механическими. Трёхходовой клапан с терморегулятором намного удобнее ручного, поскольку работают автоматически, но и стоит дороже.
| Преимущества | Недостатки |
| Автоматический контроль за температурой | Высокая цена по сравнению с ручным клапанами |
| Равномерный прогрев отопительного контура | |
| Механические модели работают без электричества |
С сервоприводом.
Самыми точными считаются трёхходовые клапаны с электроприводом. В них встроен термостат, но управление происходит с помощью электронного блока, который работает на сервоприводе. Когда температура изменяется, термостат передаёт сигнал на контроллер. А уже он управляет приводом, поднимая или опуская шток.
| Преимущества | Недостатки |
| Не требует участия человека в контроле за температурой | Высокая стоимость |
| Самая высокая точность из всех видов трёхходовых клапанов | Зависимость от электричества |
| Самый качественный и равномерный прогрев отопления | По сравнению с электронными термостатическими клапанами повышенный расход электроэнергии |
Я считаю, что лучше остановить выбор на среднем варианте. Ручная регулировка неудобная, а клапан с электроприводом дорогой. Да и такая точность в бытовых условиях редко требуется.
Материал изготовления
От материала, который используется для изготовления корпуса, зависит долговечность изделия. Сразу хочу сказать, что иногда встречаются клапаны, сделанные из силумина. Хоть они на порядок дешевле, я не советую на них обращать внимания. Да и существует много других надёжных материалов:
- Клапаны из чёрной углеродистой стали прочные и сравнительно дешёвые. К сожалению, они подвержены коррозии, поэтому их обычно покрывают никелем или хромом. Нержавейку тоже часто используют, но такие изделия дороже.
- Чугун прочный, долговечный и не подвержен коррозии. Но обычно это клапаны старого образца, так как сейчас используют более совершенные материалы.
- Самыми популярными являются изделия из латуни и бронзы. Это долговечные, прочные и нержавеющие материалы. В промышленных условиях, где температура превышает 200 градусов, их использовать нельзя, но для бытовых нужд подходят идеально. Я советую выбирать именно такие трёхходовые клапаны, если материал не указан в характеристиках, его всегда можно определить по характерному цвету и текстуре.
Ещё хотелось бы сказать по поводу керамики. В качестве материала для корпуса её практически не используют. Зато внутренние детали часто делают из неё. Это связано с тем, что на керамику не воздействуют химические вещества. А ещё она долговечна.
Как выбрать и подключить к системе важнейший элемент – группу безопасности
Диапазон температур и рабочее давление
При выборе трёхходового клапана следует учитывать и диапазон регулировки температур. Например, термосмеситель для тёплого пола обычно настраивают на 30-40°C. Хотя и для получения горячей воды этот диапазон самый комфортный. Различается и максимальное давление, которое может выдержать клапан. Некоторые модели выдерживают до 16 бар. Хотя обычно в бытовых условиях больше 6 бар не требуется. А вообще, значения рабочего давления для этих приборов регламентируются ГОСТ 26349-84.
Другое
Конечно, не стоит забывать, что у трёхходовых клапанов бывает разный диаметр соединительных патрубков. Самые распространённые размеры для бытовых условий – это 1 и ¾ дюйма. Резьба может быть внутренней или наружной.
От показателей пропускной способности зависит количество литров, которое проходит через клапан за час. Выбирать следует так, чтобы у клапана коэффициент был чуть выше, чем результат расчётов. Например, если через систему проходит 2 м³ в час, следует выбирать клапан с пропускной способностью 2,5 м³ в час.
Но пропускная способность меняется в зависимости от того, открыт клапан полностью или приоткрыт. Отношение этих показателей называется динамическим диапазоном регулирования. Чем выше коэффициент, тем лучше сохраняется пропускная способность. Самым лучшим коэффициентом считается 100:1, но встречается он достаточно редко. Самые распространённые показатели — 50:1 или 30:1, клапаны с такими показателями можно спокойно брать.
Устройство, назначение, принцип работы
При упрощенном рассмотрении трехходовой клапан для отопления представляет собой конструкцию, объединяющую два водопроводных крана в одном корпусе. В зависимости от назначения прибор смешивает, разделяет или перенаправляет потоки теплоносителя. Состоит он из следующих основных элементов:
- Корпуса.
- Шторка или сферического элемента.
- Крепящей муфты.
Механизм распределения может быть как ручным с помощью металлического шарика, так и автоматическим посредством штока, работающего от электрического привода по сигналу терморегулятора.
Обратите внимание! В обустройстве отопительной системы для частного дома применяется не только трехходовой клапан для котла, но также его аналог с двумя ходами. Главное его отличие в том, что штоковый элемент не перекрывает поток теплоносителя с неизменными гидравлическими характеристиками.
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
Теперь я хочу рассказать о самых популярных и надёжных трёхходовых клапанах, чтобы вам было проще выбрать подходящую модель.
TIM
Производитель из Китая. Предлагает довольно качественную продукцию для отопления и водоснабжения по сравнительно низкой цене.
| Фото | Модель | Технические характеристики | Особенности | Стоимость, руб. |
| (ZEISSLER) BL3110C04 | Материал: латунь Диапазон температур: 35-60 Рабочее давление: 2-5 бар Диаметр: 1 дюйм | Смесительный, для отопления и ГВС | 2 300-3 000 | |
| BL8803 | Материал: латунь Диапазон температур: 38-60 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: ¾ дюйма | Смесительный, наружное подключение через американки | 2 800-3 500 | |
| BL8804A | Материал: латунь Диапазон температур: 38-60 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: 1 дюйм | Смесительный, с электроприводом | 2 000-2 600 |
Esbe
Эта шведская компания занимается производством различных моделей клапанов и контроллеров. Я считаю, что товары этой фирмы самые качественные. Хотя и дорогие.
| Фото | Модель | Технические характеристики | Особенности | Стоимость, руб. |
| VTA321 | Материал: латунь Диапазон температур: 35-60 Рабочее давление: 2-10 бар Диаметр: ¾ дюйма | Смесительный, для отопления и ГВС | 6 000-6 500 | |
| VTA372 | Материал: латунь Диапазон температур: 20-55 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: 1 дюйма | Смесительный, высокая пропускная способность | 7 000-8 000 | |
| VTC511 | Материал: чугун Диапазон температур: 60-75 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: 1 дюйм | Для твердотопливных котлов | 8 000-9 000 |
STOUT
Совместное производство России, Италии, Испании и Германии. Изделия отлично адаптированы под российские условия.
| Фото | Модель | Технические характеристики | Особенности | Стоимость, руб. |
| SVM-0120-164325 | Материал: латунь Диапазон температур: 20-43 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: 1 дюйм | Смесительный, для отопления и ГВС | 4 500-5 000 | |
| SVM-0125-186520 | Материал: латунь Диапазон температур: 30-65 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: ¾ дюйма | Смесительный, для отопления | 4 000-4 300 | |
| SVM-0120-256025 | Материал: латунь Диапазон температур: 35-60 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: 1 дюйм | Смесительный, высокая пропускная способность | 5 200-5 800 |
WATTS
Один из крупнейших производителей отопительного оборудования в Европе. Огромный ассортимент продукции.
| Фото | Модель | Технические характеристики | Особенности | Стоимость, руб. |
| Aquamix 61C | Материал: латунь Диапазон температур: 32-50 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: ¾ дюйма | Смесительный, для ГВС | 5 200-5 700 | |
| Aquamix 63C | Материал: латунь Диапазон температур: 25-50 Рабочее давление: 1-10 бар Диаметр: ¾ дюйма | Смесительный, для тёплого пола | 5 500-6 000 | |
| V3GB Watts Classic | Материал: латунь Диапазон температур: 20-50 Рабочее давление: 3-10 бар Диаметр: 1 дюйм | Смесительный, с электроприводом | 12 500-14 000 |
Правила установки арматуры
Обычно на корпусе трёхходового клапана производитель стрелками указывает движение протока воды. По этим ориентирам можно определить и вид клапана. Подключение к системе происходит так, как указано стрелками. Место установки должно быть удобным для последующих регулировок или замены в случае неисправности. Для этого подходит и обратка, и подача. Но внимательно читайте инструкцию, так как не все клапаны можно устанавливать на подачу.
Так как большинство клапанов внутри сделаны из керамики, они плохо переносят грязную воду. Поэтому лучше перед клапаном установить фильтр. Если этого не сделать, прибор может засориться. В некоторых случаях достаточно его почистить, но иногда даже это не спасает. Поэтому не стоит экономить на фильтрах.
Электропривод не должен располагаться внизу, да и механические термостатические смесители тоже не советуют так устанавливать, исключительно вертикально. Но я по своему опыту скажу, что в некоторых случаях такое возможно. Да и отзывы некоторых владельцев это подтверждают.
Как установить клапан своими руками
Все виды трехходовых клапанов устанавливаются в систему с помощью резьбовых соединений (приобретаются специальные устройства с внутренней или наружной резьбой), а также обжимных (компрессионных) переходных элементов.
Установка трехходового клапана в зависимости от типа устройства имеет свои нюансы. Любое устройство требует строго соблюдения схемы установки в трубопроводе с учетом гидравлических параметров системы.
Рекомендуем ознакомиться: Почему в трубе дымохода образуется конденсат и как от него избавиться?
Монтаж клапана разделяющего
Разделяющий клапан устанавливается на обратном контуре системы отопления перед циркуляционным насосом, и его выходной патрубок должен находиться в открытом положении.
Внимание! Очень важно установить клапан в правильном положении, ориентируясь на стрелки, проставленные производителем на корпусе устройства. Стрелки указывают на направление движения рабочей среды. Если будет допущена ошибка в установке, то это может привести к неправильной работе системе или даже серьезной аварии.
Схемы расположения трехходового клапана в системе отопления
Самая простая схема в системе с твердотопливным котлом. Цель: защита от конденсата и перегрева, поддержание температуры в контуре отопления.
Схема отопления с электрокотлом и теплыми полами. Для развода теплых полов на несколько контуров используются гидроколлекторы.
Использование в обвязке с использованием бойлера косвенного нагрева, позволяющим организовать горячее водоснабжение при одноконтурном котле.
Видео описание
В видео показана схема работы регулятора с твердотопливным котлом:
- Стрелка на корпусе и направление теплоносителя в системе при монтаже прибора должны совпадать.
- Правильность установки определяется также обозначениями на корпусе устройства – прямой, перпендикулярный, байпасный или объединенный ход.
- Схема распределения теплоносителя.
Может быть Т-образной или симметричной, а также L-подобной или несимметричной.
Прежде чем 3-ходовый регулятор будет подключен, система отопления должна быть отключена, а трубопровод с теплоносителем обесточен. Кроме того, важно чтобы внутри труб не было осадка. В противном случае устройство быстро забьется и испортится.
Важно! Устанавливать регулирующий термоклапан необходимо на участке теплопровода с открытым свободным местом и удобным доступом. При этом термоголовка или привод после монтажа не должны располагаться снизу корпуса. Так как в дальнейшем при малейшей протечке они быстро испортятся.
Как проверить трехходовой кран на работоспособность
В первую очередь следует провести внешний осмотр: на пластиковом и металлическом корпусе не должно быть трещин. Что касается регулятора, он должен плавно поворачиваться во все стороны. Чтобы проверить термоголовку, её нужно нагреть. Например, строительным феном. При этом шток должен двигаться в соответствии с показателями. Если у клапана установлен электропривод, проверить его работоспособность можно с помощью тестера, но для этого придётся электропривод разобрать.
Заключение
Трёхходовые клапаны только с виду напоминают тройник. Их устройство гораздо сложнее, а сферы применения достаточно разнообразны. Подходите к выбору клапана ответственно, рассматривайте модели лишь известных, зарекомендовавших себя производителей, к счастью, таких достаточно. И тогда этот маленький, но очень важный прибор проработает долгие годы, не доставляя проблем.
Оборудование для котельной
