Принцип работы и область применения двухходового клапана

Алан-э-Дейл       09.09.2022 г.

Выбор труб для отопления

Процесс выбора труб — достаточно сложный. Выбирая трубы, следует определиться:

  • с диаметром трубы;
  • материалом;
  • количеством.

Выбор труб делается в зависимости от того, какая система отопления будет использоваться.

Стальные трубы необходимо применять сварку

Пропиленовые трубы очень экономичны и выгодны. Они обогревают помещение и не допускают утечки тепла. Применение такого вида труб возможно только тогда, когда температура теплоносителя не превышает 60 -70 градусов.

Металлопластик — еще один современный материал, который очень удобно применять для систем отопления. Недостатком в установке такого вида труб, является необходимость дополнительного оборудования. Металлопластик боится солнечных лучей, высоких температур, ударов.

Для частных домов лучше всего выбирать полипропиленовые трубы, а для квартир — металлопластик. Для дачи или компактного частного дома, лучше всего выбрать стальные трубы.

Альтернативные способы подключения тёплых полов

Есть другие варианты подключения тёплых водяных полов:

  • При обустройстве тёплого пола в комнате, размер которой не больше 10 м2, регулировка температурного уровня может осуществляться при помощи простого вентиля. Для повышения уровня нагрева, вентиль нужно открутить, для понижения закрутить. Минус такого способа кроется в ручной регулировке. При установке дополнительно к нему двухходового клапана с одного боку, настройка будет производиться автоматически, так же, как и при использовании трёхходового.
  • Возможно подключить тёплый гидропол напрямую от котла.  Но тогда, обязательно наличие теплогенератора, арматуры безопасности и насоса. Вода от ёмкости подаётся в коллекторный узел, и далее направляется в ветки пола, после обхода магистрали возвращается в котёл. Его нужно настраивать на температуру теплоносителя тёплого пола.

Если пол с обогревом оборудован по данной схеме, то лучше устанавливать конденсационный котёл, так как он способен работать в режиме низкой температуры в полную силу. Обычный котёл работая в низкотемпературном режиме спровоцирует поломку теплообменника. При использовании твёрдотопливного котла, для регулировки температуры потребуется буферный обменник.

Подключение греющего пола к насосно-смесительному узлу — данная схема предназначена для совместной системы отопления, с радиатором и тёплым полом. В смесительном узле отработанная вода подмешивается к горячей, идущей от источника нагрева.

Все насосно-смесильные узлы имеют балансировочный клапан, он производит дозирование охлаждённой жидкости. Тем самым, можно получить строго требуемую температуру воды для половой системы на выходе из оборудования, что повышает её эффективность.

Есть разные модели насосно-смесительных узлов, они укомплектованы: байпасом, который имеет перепускной клапан, балансировочным краном или шаровыми вентилями, они расположены по краям насоса.

Подсоединение пола с обогревом от радиатора — для этого требуется специальный комплект, с температурными ограничителями для теплоносителя и воздуха, и воздухоотводчиком. Вода направляется в трубы пола прямо от высокотемпературных батарей, там охлаждается до нужного градуса, и подаётся следующая партия. Но при этой схеме, существуют зоны перегрева.

Планируя монтировать тёплый водяной пол у себя дома, следует продумать заранее все элементы конструкции. А главное, каким образом будет достигаться нужная температура теплоносителя в системе отопления. Конечно, насосно-смесительный узел — более совершенный прибор, но стоит он дороже, да и не каждому под силу его установить самостоятельно.

Отличный вариант — термостатический клапан. Он стоит недорого, подключение его несложное, при этом, с функцией регулировки и контроля температуры воды он справляется прекрасно.

Процесс монтажа

Монтаж двухходового вентиля для отопления заключается в его правильном присоединении к трубопроводу. Соединение следует проводить с помощью внутренней или внешней резьбы. Для этого на неё потребуется навинтить накидную гайку или фитинг. Предварительно резьбу трубопровода обязательно нужно защитить уплотнительным материалом (ФУМ-лентой либо натуральным уплотнителем). Монтаж нужно проводить с учётом того, что высокая температура влияет на плотность резьбового соединения деталей, ослабляя его.

Двухходовые вентили дополняются специальными прокладками, которые должны быть использованы во время монтажа. Они позволят сделать соединения максимально плотными, предотвратят возможную утечку теплоносителя из магистрали. При необходимости их можно заменить на такие же прокладки, подходящие по диаметру и толщине.

Особенности выбора

При выборе трехходового клапана для установки в технологическом трубопроводе, необходимо сначала определиться с его назначением. Это обусловлено тем, что устройства для смешивания или разделения потоков среды отличаются принципом действия и особенностями конструкции

Кроме того, нужно обращать внимание на следующие параметры:

  • условный проход;
  • пропускную способность;
  • вид и характеристики исполнительного механизма;
  • рабочие и максимально допустимые показатели температуры и давления.

Основные характеристики клапанов указываются в сопроводительной документации и на корпусе изделий. Маркировка осуществляется согласно требованиям ГОСТ 4666-2015 и предусматривает следующие виды:

  • Литым способом на лицевой стороне корпуса с указанием материала, условного диаметра и давления. На обратной стороне должен находиться товарный знак изготовителя.
  • На прикрепленной к поверхности корпуса табличке указывают схему, по которой происходит подача транспортируемой среды.
  • В табличке, зафиксированной на крышке, должна быть отражена следующая информация — наименование производителя, маркировка согласно таблице фигур и заводской номер. Кроме того, указывают условное давление и диаметр, дату изготовления и знак обращения на рынке стран, входящих в Таможенный союз.

Наружные поверхности клапанов окрашивают в цвет, который выбирают в соответствии с ГОСТ или с учетом пожеланий оптовых покупателей. Каждому виду материала обычно соответствует свой цвет.

Трехходовой клапан для теплого пола является ключевой деталью смесительного узла системы водяного обогрева. Схема такой отопительной системы состоит из котла, который нагревает теплоноситель, нескольких контуров с высокотемпературными радиаторами и контуров трубопровода водяного теплого пола.

Область использования

Промышленные трехходовые клапаны устанавливаются в системах автоматического типа и востребованы:

  • в трубопроводах предприятий химической, пищевой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей;
  • в сетях приточной вентиляции и при сооружении магистралей горячего водоснабжения и отопления;
  • в газовых хозяйствах.

Перечень сред, для управления которыми применяется клапан, включает продукты из нефти и углеводороды в жидком виде, пар и воду, аммиак и воздух, нефть и масляные фракции. Условия эксплуатации определяет климатическое исполнение трехходового клапана, а сферу применения — нюансы конструкции и принцип действия.

Правила установки и эксплуатации

Перед монтажом двухходового регулирующего клапана следует изучить инструкцию и схемы подключения. Учитывается направление движения рабочей жидкости. Оно указывается стрелкой на корпусе устройства. При резьбовом соединении использовать подмотку для труб – ленту ФУМ, лен, сантехническую нить. Для фланцевых контактов болты нужно подтягивать поочередно, регулирую давление на стенки.

Рекомендуется монтаж сетчатых фильтров для минимизации уменьшения рабочего диаметра прохода клапана. Через 3-4 сезона работы на поверхности штока может сформироваться нарост, препятствующий его движению. Перед запуском системы отопления нужно проверить работоспособность элементов, в случае необходимости сделать ремонт или замену дефектных.

ТМ-К-3/4-СП.

Регулирующие двухходовые клапаны Danfoss отличаются надежностью и простой схемой подключения

Важно правильно выполнить монтаж и соблюдать условия эксплуатации

Зачем нужны клапаны в системе теплых полов

В большинстве случаев, котлы нагревают воду до той температуры, которая нужна высокотемпературным радиаторам. Как правило, она равна 75-95 °С. Учитывая санитарные нормы, поверхность теплого водяного пола не должна иметь температуру выше 35 °С. Такая температура обеспечивает комфортное пребывание на напольном покрытии, кроме того, более высокая температура водяного теплого пола может деструктивно воздействовать на финишное покрытие – в особенности на ламинат или линолеум, и привести к его деформации.

С учетом толщины стяжки теплого водяного пола, в которой находятся трубы отопительного контура, а также толщины и разновидности напольного покрытия, температура теплоносителя должна быть около 50 °С. Если водяной теплый пол подключен к централизованной отопительной системе или вода поступает прямиком из котла, то температура ее будет слишком высока.

Для понижения температуры воды в системе при входе в обогревательный контур водяного теплого пола устанавливается смесительный узел, в котором имеется двухходовой или трехходовой кран. В них происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя, поступающего из обратного контура водяного теплого пола.

В процессе прохождения воды через двух- или трехходовой краны температура снижается и становится подходящей для системы – в радиаторы отопления поступает теплоноситель с температурой в 90-95 °С, а в нагревательный контур водяной системы напольного отопления с температурой в 50-55 °С.

Когда нагретый теплоноситель поступает в коллектор, путь ему преграждает предохранительный кран, оснащенный термостатом. Если температура теплоносителя будет выше необходимой, то двухходовой или трехходовой клапан сработают, что приведет к подаче холодной воды из обратного контура. Выполнится подмес, горячий и холодный теплоноситель смешаются, и когда температура достигнет нужного значения, кран снова сработает и подача горячей воды прекратится.

Особенности трехходового смесительного клапана

Трехходовой смесительный клапан обеспечивает работу водяного теплого пола в комфортном режиме. Запорный элемент смешивает горячий теплоноситель, поступающий из котла с холодной водой из обратного контура. Трехходовой кран, несмотря на свою универсальность, имеет несколько недостатков.

Так, например, при получении сигнала от термостата устройство для подачи теплоносителя из котла открывается полностью. Из-за этого вода с температурой в 85-90 °С поступает в систему теплого пола и может вызвать перегрев поверхности или разрыв трубопровода.

Кроме того, кран трехходового типа отличается более низкой по сравнению с двухходовым краном пропускной способностью, это приводит не к ровному, а к волнообразному графику колебаний температуры теплоносителя. Устройство приспособлено для систем с площадью обогрева более чем 250 кв. м.

Трехходовой кран изготавливается из бронзы или латуни, в его верхней части установлена шайба для регулировки потока, под которой располагается термочувствительный элемент. При работе клапана он прижимается к рабочему штоку, выходящему из корпуса. В штоке находится закрепленный конус, который герметично примыкает к седлу. Схема работы трехходового смесительного клапана проста – теплоноситель проходит через правый и фронтальный патрубки до тех пор, пока отметка температуры не повысится или не понизится до установленного значения. В процессе работы устройство сохраняет нужную температуру воды на выходе в рамках установленных пределов и подмешивает горячую или охлажденную воду из патрубков.

Если теплоноситель начинает остывать или нагреваться, то привод прижимается к штоку. В процессе перемещения конус отсоединяется от седла и открывает все три канала. Фронтальный входной патрубок перекрывается после того, как температурные показатели теплоносителя изменяются.

Трехходовые клапаны отличаются по типу внешнего привода. Они могут быть оснащены:

  • Термостатическим приводом. Он производит нажатие на шток в процессе расширения находящегося в нем жидкого состава, который чувствителен к температурным изменениям. Большинство трехходовых клапанов, применяющихся в системах водяного обогрева пола, оснащаются именно таким видом привода.
  • Термостатической головкой, которая содержит высокочувствительный термоэлемент, реагирующий на изменения температуры в воздухе помещения. Для осуществления регулировки трехходовой клапан оснащается наружным температурным датчиком. Датчик размещается в трубопроводе, по которому проходит теплоноситель. Такая регулировка наиболее точна.
  • Электроприводом, которым управляет контроллер. К контроллеру непрерывно поступают данные о значении температуры теплоносителя в трубопроводе водяного пола. Если они изменяются, то трехходовой клапан, оборудованный сервоприводом, выполняет регулировку.
  • Сервоприводом. В таком запорном механизме отсутствует контроллер, а управление краном происходит напрямую через привод на основании сигналов от температурных датчиков. Сервопривод в большинстве случаев комплектуется с кранами, которые оснащены секторным или шаровым распределительным элементом.

Советы по выбору

Оптимальный выбор устройства должен обеспечить высокую точность в регулировании. Необходимо учесть множество факторов, чтобы принять правильное решение по приобретению агрегата.

Важно обратиться к опытному и зарекомендовавшему себя на рынке поставщику, обладающему заслуженной репутацией

При подборе арматуры обращайте внимание на:

  • маркировку изделия, где указаны пропускная способность и номинальное давление для прибора;
  • условия технического обслуживания устройства, можно ли провести его ремонт без снятия с линии;
  • возможно ли изменять пропускную способность прибора;
  • наличие конструктивных элементов в устройстве, снижающих величину шума.

Цель использования коллектора

Коллектор – это устройство, с помощью которого поток теплоносителя распределяется по отдельным контурам водяного пола, а затем возвращается обратно для нагрева. Выглядит коллекторный узел как две трубы с отверстиями, к которым подключают контуры системы.

Наличие распределительного коллектора в схеме организации теплого пола предоставляет возможность контролировать объем потока теплоносителя. Одна из труб коллектора – подающая, на нее поступает горячая вода и к ней подключают входы контуров водяного пола.

Обратку контуров подключают к обратной трубе коллектора. Отверстия, к которым выполняется такое подключение, обычно оборудованы резьбовыми, фитинговыми или другими соединениями.

Коллектор состоит из ряда таких элементов, как собственно коллектор (1 и 2),переходник для крана Маевского (3); сливной кран (4); воздухоотводчик (5); клапан (6); кронштейн (7); евроконус (8)

Здесь же устанавливают различные устройства, при помощи которых можно регулировать показатели потока теплоносителя. Простейший вариант коллектора промышленного производства – это труба с соединителем, который называют евроконусом. Это вполне удобный и надежный узел, но он не позволяет управлять потоком воды.

Чтобы эффективно использовать такое устройство, придется дополнительно приобрести и установить ряд элементов.

Чуть сложнее устроен коллектор производства КНДР. Помимо соединений на выходных отверстиях здесь установлены вентильные краны, никаких автоматических средств регулирования потока не предусмотрено. Это отличный и недорогой вариант для водяного пола на небольшой площади с двумя-тремя контурами одинаковой длины.

Такая система не требует сложного управления. Но на больших площадях коллектор этого типа придется дополнить автоматикой.

Кроме того, межосевое расстояние между подающей и обратной секцией у китайских устройств не соответствует стандартам, принятым в Европе, что может вызвать проблемы при соединении его с приборами европейского производства.

Шаровые краны в таких устройствах чувствительны к воде низкого качества, со временем они начинают протекать. Чтобы устранить проблему, достаточно заменить уплотнительные кольца, но нужно считаться с тем, что необходимость в таком ремонте периодически будет возникать.

Если работу системы водяного пола предполагается автоматизировать, имеет смысл приобрести как минимум коллектор с регулировочными вентилями.

На такие вентили можно установить сервоприводы, соединенные с термостатами в комнатах. Это обеспечит автоматическое управление потоком теплоносителя в соответствии с данными о температуре воздуха в конкретном помещении.

Чтобы автоматизировать работу системы водяного теплого пола на подаче коллектора устанавливают расходомеры (обозначены рамкой), а на обратке ставят разъемы для сервоприводов (синие колпачки внизу)

Сложнее всего управлять системой водяного пола, в которой отдельные контуры заметно различаются по длине, но в сложных системах обычно так и бывает. В такой ситуации оптимальным выбором станет коллектор, на подаче которого установлены расходомеры, а на обратке – гнезда, предназначенные для монтажа сервоприводов.

С помощью расходомеров можно будет отрегулировать интенсивность потока теплоносителя, а сервоприводы в связке с термостатами позволяют установить подходящую температуру на каждом контуре.

Если необходимости в автоматическом регулировании нет, можно приобрести коллектор подачи с расходомерами, а обратный – с обычными вентильными кранами.

Бывает так, что не получается выбрать коллектор с количеством гнезд для подключения, которое соответствует проекту. Тогда можно взять устройство “с запасом”. А лишние отверстия просто закрывают заглушками.

Такое решение может оказаться полезным, если позднее понадобится добавить к системе водяного пола еще пару петель.

Виды трехходовых клапанов и особенности их работы

Прежде всего трехходовые термоклапаны классифицируются по назначению на разделительные и смесительные:

У смесительного клапана 2 направления работают на подачу теплоносителя разных температур (горячей и холодной), а 1 направление выводит уже смешанный поток жидкости. Настойка нужных температурных параметров осуществляется регулировкой температуры и пропорций подаваемых потоков.

У распределительного термоклапана 1 патрубок подает теплоноситель, а 2 других его делят между собой и распределяют в разных направлениях.

По способу управления трехходовые термоклапаны бывают автономными, ручными, термостатическими и электрическими. Два последних, как правило, работают в автоматическом режиме.

Простые автономные модели снабжены установленным внутрь корпуса термостатическим элементом с уже заданной в заводских условиях температурой теплоносителя на выходе. Это значение остается постоянным на протяжении всего срока службы.

Автономный смесительный трехходовой клапан
Плюсы Минусы
Низкая цена Необходимость подбора клапана под температурный режим обратки теплогенератора
Контроль температурного режима теплоносителя Нельзя изменить установленный заводом-изготовителем температурный режим

Для ручного управления шток снабжается вентилем или поворотной ручкой и панелью управления с отметками, в соответствии с которыми регулируется тепловой режим.

Смесительный трехходовой клапан ручного управления
Плюсы Минусы
Относительно низкая цена Необходимость постоянного контроля со стороны человека, как следствие, затяжной характер реагирования на изменения условий окружающей среды
Контроль температурного режима теплоносителя
Возможность изменения температурного режима в процессе эксплуатации Неравномерное прогревание отопительного контура

Трехходовой термостатический клапан с терморегулятором оборудован термостатом, наполненным жидкой или газовой средой, реагирующей на малейшие колебания температуры теплоносителя.

Как только теплоноситель нагревается до заданной температуры, за счет расширения реагента автоматически активизируется поршневая система термоклапана и перекрывается патрубок с горячим потокам.

Трехходовые клапаны с терморегулятором могут быть механическими и электронными. Достоинство механических моделей в их абсолютной автономности. Электронные же требуют подключения к сети электропитания или питаются от батареек.

Однако этот недостаток сглаживается полной автоматизацией процесса, удобством настройки и расширенным функционалом – автоматическое изменение температурного режима по времени суток, дням недели и пр.

Смесительный трехходовой клапан с терморегулятором
Плюсы Минусы
Автоматический контроль температурного режима теплоносителя Высокая цена
Возможность изменить температурный режим Требуется предельно четкая настройка, ошибки в выставленных параметрах дают небольшую погрешность в работе системы
Равномерное прогревание отопительного контура

Трехходовые термоклапаны с электроприводом управляются за счет электронного блока управления, работающего на сервоприводе. Выход температурного режима теплоносителя за пределы установленных значений фиксируется установленным в модуль термостатом, который сигнализирует об этом контроллеру. Тот передает команду на привод, регулируя поток холодного или горячего теплоносителя в системе.

При этом ни один из патрубков полностью, как правило, не перекрывается, а регулируется лишь объем подаваемого охлажденного и горячего теплоносителя.

Смесительный трехходовой клапан с электроприводом
Плюсы Минусы
Автоматический контроль температурного режима теплоносителя Высокая цена
Возможность изменения температурного режима Повышенный расход электроэнергии
Точная регулировка температуры потока теплоносителя Увеличенный расход теплоносителя
Равномерное прогревание отопительного контура

Разновидности

Как уже отмечалось, название «двухходовый» говорит о том, что устройство имеет выход и вход. А вот угловое или прямое у него исполнение существенной роли не играет. Оно выбирается по надобности.

И прямые, и угловые краны могут быть оборудованы системой автоматического управления. Реализуется она обычно на электроприводе, который может работать самостоятельно. Также вы может управлять им посредством дистанционного пульта.

Регулирующий двухходовой клапан на автоматике

Выпускается такое устройство с комплектом из обвязки датчиков, электропривода и микроконтроллера. Благодаря микроконтроллерному управлению краном можно получать и обрабатывать сведения, которые подают датчики. Дальнейшее развитие событий зависит от того, как запрограммировано устройство.

Двухходовой клапан может не быть запорным, а только регулировочным. В таком случае он не сможет обеспечить вам качественное перекрытие потока жидкости. Именно поэтому необходимо дополнительно устанавливать отдельные запорные клапаны. Если же устройство является запорно-регулирующим, то во вспомогательных элементах запорной арматуры нет необходимости.

Бывают проходные узлы, которые могут функционировать автономно, при этом для их работы электрическое питание не требуется. Это штоковая арматура с мембраной и противодействующей ей пружиной. Шток управляется и регулируется посредством мембраны и пружины. Обратная связь обеспечивается при помощи обводки, по которой движется вода из трассы. Таким образом она будет направлять мембрану в верную сторону и заодно будет двигать шток, к которому привязан запорный элемент.

Устройство и область применения

Главная область применения двухходовых клапанов — системы централизованного отопления. С их помощью управляют теплоотдачей теплообменного оборудования в системах горячего водоснабжения. Такой клапан может быть частью тёплого водяного пола. В нём он выполняет функцию регулирования потоков и давления воды и охлаждающей среды.

Основные детали такого клапана — два патрубка, позволяющие соединить его с трубопроводом. Также двухходовой вентиль оснащается шаром либо штоком специальной формы, выполняющим запорную функцию. Поворот шара вокруг оси на 90° или вертикальное вращение штока прекращает движение воды или пара по системе. Шар и шток приходят в движение с помощью пневматического или электрического привода, соединённого с температурным датчиком и датчиком давления, которые располагаются во входном коллекторе.

В этом видео вы узнаете преимущества двухходового клапана:

Назначение и конструкция

Классическая комплектация прибора следующая:

  • термостатический вентиль;
  • термоголовка с выносным датчиком;
  • вентиль термоголовки;
  • ограничительный датчик, учитывающий температуру;
  • измеритель;
  • насос для циркуляции;
  • водяной фильтр;
  • обратный клапан.

Двухходовые регулировочные устройства используются повсеместно, но многое зависит от того, из какого материала они сделаны. Рассматривая конструкционные особенности, сразу оговоримся, что клапаны бывают с одним или двумя седлами. Используя вторую разновидность, регулируются и перекрываются потоки рабочей среды, причем допускаются существенные перепады давления, с которыми не справится клапан с одним седлом. Сама арматура выглядит как отдельная деталь с механическим или электронным приводом. Бывает, дополнительный источник энергии не предусматривается, поэтому его устанавливают уже после монтажа устройства.

Преимущества двухходового клапана:

  • простая конструкция;
  • легко устанавливается;
  • для эффективной работы не требует вовлечения человека;
  • ремонтопригоден;
  • надежен;
  • долго служит;
  • герметичен;
  • характеризуется малым гидравлическим сопротивлением;
  • доступен.

Обратив внимание на конструкцию элемента, покажется, что он похож на стандартный вентиль, но механизмы значительно различаются. Например, основной запорный элемент клапана – шток или шар

То есть за ограничение расхода воды отвечает шток, находящийся в горизонтальном или вертикальном положении, или шар, поворачиваемый вокруг своей оси на 90 градусов. Работает устройство по простой схеме – открывается специальное отверстие и через него транспортируется жидкость. Чтобы эти структурные элементы функционировали, к клапану подключается привод, для которого требуется электричество или сжатый воздух. Сам привод объединяют с отдельными приборами, учитывающими давление в системе, температуру и другие характеристики.

Конструкция клапанов

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.