Принцип работы и монтаж трехходового крана
Содержание:
- Сервопривод для трехходового клапана
- Принцип действия
- Применение
- Классификация изделий в зависимости от типа конструкции
- Конструкция и принцип работы трехходового крана
- Разновидности кранов
- Особенности применения клапанов
- Краткий обзор производителей трехходовых кранов
- Виды
- Виды трехходовых клапанов
- Трехходовой вентиль для защиты котла
- Автоматические приборы
- Конструктивные особенности
- Автоматические клапаны
- Как работает трехходовой клапан в системе отопления
- Как это работает
- Клапаны для обвязки
Сервопривод для трехходового клапана
Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.
Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:
- Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
- Электрический мотор.
- Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
- Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
- Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
- Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
- Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.
Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:
То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.
Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.
Клапан трехходовой регулирующий 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.
Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.
Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.
Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.
Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.
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.
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.
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.
Принцип действия
Чтобы изделие работало, к нему следует одновременно подсоединить холодный и горячий потоки воды.
Сама схема монтажа представлена в виде стрелочек, обозначающих направление потоков.
Поток с горячей водой выступает как теплоноситель (подача, которая идет от котла), а холодный – обратка.
Между патрубками крана установлен вентиль, который регулирует, чтобы вода подавалась в два отверстия из трех.
В соответствии с положением установки и ее подключения подразделяют две функции:
- смешивание потоков холодной и горячей воды;
- разделение с одной линии на два выхода.
В зависимости от положения вентиля возможны следующие ситуации:
- вентиль открыт наполовину – у выходящего потока средняя температура воды;
- вентиль открыт полностью – горячий поток идет напрямую из котла и вода имеет максимальную температуру;
- вентиль закрыт – в выходящий поток идет только холодная вода.
Важно! Тройник не перекрывает подведенные к нему потоки, а лишь перенаправляет воду с одного входа к одному из выходов. Одновременно можно перекрыть или один из выходов, или наполовину оба
Схема отопления трехходового крана с котлом
Применение
Смесительный трехходовой клапан
Смесительный клапан работает как своеобразный байпас. Функционирует он следующим образом:
- Теплоноситель подается в контур (теплый пол, радиаторы);
- По мере прохождения по контуру он отдает тепло и остывает;
- На выходе из контура часть теплоносителя поступает в трехходовой клапан, где смешивается с нагретым;
- Температура выравнивается и теплоноситель снова проходит по системе отопления.
Трехходовые смесительные клапаны целесообразно ставить в отдельных контурах. Например, в системе теплых полов, они устанавливаются сразу после коллектора.
Классификация изделий в зависимости от типа конструкции
В зависимости от конструкции и выполняемых функций запорные механизмы подразделяют на 2 вида:
- Смесительные.
- Распределительные.
Смесительные
Они имеют два входа и один выход. С помощью кранов выполняют следующие задачи:
- Перенаправляют потоки, поступающие из разных труб.
- За счёт смешивания горячей и холодной воды устанавливают нужную температуру теплоносителя.
Устройство позволяет создать условия, при которых теплоноситель постоянно используется при полностью перекрытом источнике теплоносителя.
Его рекомендовано устанавливать в отопительных системах с котлами, которые обеспечивают теплом безнапорные коллекторы, а циркуляция теплоносителя в системе осуществляется при помощи насоса. Применяют его и в системах «тёплый пол».
Распределительные
Так как в устройстве имеется один вход и два выхода, происходит не смешивание потоков, а разделение одного потока на два.
Клапаны внутри патрубков срабатывают поочерёдно: один из них открывает проход, второй в этот момент перекрывает магистраль. Рабочая среда входит в запорный механизм через один патрубок, а выходит — через два.
Краны этого вида используют в бойлерных системах, для обвязки водонагревателей, а также для перераспределения тепла на несколько помещений, в системах горячего водоснабжения.
Конструкция и принцип работы трехходового крана
Чаще всего изделие напоминает с виду обычный тройник из латуни или бронзы, сверху которого установлена регулировочная шайба. Под ней находится термочувствительный элемент, который нажимает на рабочий шток, выходящий из корпуса. Внутри на штоке закреплен конус, герметично входящий в седло. Чтобы понять, как работает трехходовой клапан, нужно изучить его строение в разрезе:
Вода циркулирует через фронтальный и правый патрубки до тех пор, пока ее температура не вырастет или понизится до заданного значения.
Задача и принцип действия трехходового клапана заключается в том, чтобы удержать температуру теплоносителя на выходе в заданных пределах, подмешивая холодную или горячую воду (в зависимости от схемы) из левого патрубка.
Разновидности кранов
Классификация изделия по разным признакам:
В зависимости от вентиля, различают:
Регулирующий. Он оборудован электромеханическим устройством, которое открывает нужные клапаны
Еще в его комплектацию входит шток с ручной или автоматической регулировкой. Важно! Шток не выбить даже самым сильным давлением воды, поскольку он расположен внутри устройства. Запорный
В его комплекции есть шаровое приспособление, которое переключает поток воды
Запорный. В его комплекции есть шаровое приспособление, которое переключает поток воды
Особенность этого устройства в том, что его устанавливают на системы с низким давлением. Оно очень простое в конструкции, требует постоянного ухода и быстро изнашивается.
По материалу изделия:
Латунь – наиболее востребованный материал, из-за длительного периода эксплуатации, небольших габаритов и низкого веса.
Углеродистая сталь – прекрасная альтернатива латуни.
Чугун – используется для труб большого диаметра (от 40 мм и больше). Для частных домов он не практичен.
Бронза – материал с длительным периодом эксплуатации.
В зависимости от способа монтажа:муфтовый;
фланцевый;
цапковый;
под приварку;
штуцерно-торцовый.
Для системы отопления используют такие виды, как:
С постоянным режимом гидравлики – регулируется в соответствии с качественными показателями. Он подходит потребителям с качественными теплоносителями определенного объема.
С переменным режимом гидравлики – регулируется согласно с требуемым количеством воды. Он больше подойдет тем, для кого имеет значение количество.
От варианта проточной части устройства:пробно-спускной;
полнопроходной.
От типа встроенного затвора:конусный;
цилиндрический;
шаровой.
По форме клапана-заглушки различают такие типы:T-образные;
L-образные;
S-образные.
От механики затворного элемента:
Сальниковые – контролирует регулировку водяной струи сверху арматуры за счет сальника;
Натяжные – контролирует регулировку водяной струи снизу арматуры за счет гайки.
В зависимости от обогрева корпуса:с обогревом;
без обогрева.
В зависимости от технических показателей различают такие вентили:
Т-образный – регулировочная ручка может быть в 4-х положениях;
Г-образный – ручка регулировки имеет два режима, включая угол поворота на 180 градусов.
От механизма контроля устройства:
Ручной – поводит соединение потоков воды в приблизительных пропорциях, дешевый, выглядит как стандартный шаровой вентиль;
Электропривод – для работы используется дополнительное оборудование двигатель либо магнитный способ, существует возможность получить удар от тока;
Пневмопривод – самый оптимальный для использования вариант. Важно! С электроприводом можно с легкостью сбалансировать тепло так, чтобы уровень температуры в дальних от котла комнатах, был такой же, как и в ближних
Особенности применения клапанов
На 4-ходовый клапан устанавливается электрический привод, управляемый контроллером, который, в свою очередь, работает по сигналам от датчиков температуры. Такой привод позволяет клапану находиться в любом положении, тем самым осуществляя точное поддержание заданных температур. Четырехходовые клапаны позволяют также совместное использование в котельной несколь ких источников тепла, работающих на различных видах топлива. Например, в настоящее время нередко можно встретить комбинацию твердотопливного и газового котлов (рис. 4) или твердотопливного и электрического котлов. При этом газовый котел может использоваться как резервный. В случае же постоянного использования нескольких источников тепла, (например совместное использование газового, электрического, твердотопливного котлов и гелиоустановки) необходимо, чтобы все источники тепла работали на бак-аккумулятор (буферная емкость) , из которого будет осуществляться отбор теплоносителя на систему отопления и ГВС.
Рис. 4. Принципиальная схемаработы котлов на различных видах топлива с применением четырехходового клапана:ТК — твердотопливный котел; ГК — газовый котел; 1 — четырехходовой клапан; 2 — датчик температуры; 3 — котловые насосы; 4 — потребитель тепла; 5 — циркуляционный насос; 6 — контроллер
Представленные на украинском рынке 4-ходовые клапаны для систем отопления, как правило, из чугуна с хромированными внутренними поверхностями. Их диаметры — от 20 до 150 мм. Подобные клапаны предлагают компании Afriso (Германия), ESBE (Швеция), Honeywell (США), Oventrop (Германия) и др.
К примеру, компактные 4-ходовые смесительные клапаны серии V5442A (рис. 5), производимые компанией Honeywell, предназначены для систем, в которых в качестве теплоносителя используется вода или жидкости, с содержанием гликоля до 50%. Они рассчитаны на эксплуатацию при температурах 2…110°С и рабочем давлении до 6 бар. Клапаны выпускаются с размерами присоединения 20, 25 и 32 мм. Соответственно, значения коэффициента Kvs — от 4 до 16 м 3 /ч. Клапаны рассчитаны на работу совместно с электроприводами. Для более мощных систем используется фланцевая серия клапанов ZR…FA. Монтаж 4-ходовых клапанов не вызывает сложностей и предусматривает множество вариантов реализации (рис. 6).
Рис. 5. Четырехходовые клапаны V5442A и ZR…FA (Honeywell)
Рис. 6. Варианты присоединения 4-ходового клапана
Резюме
Таким образом, можно утверждать, что применение 4-ходовых клапанов практически идеально подходит для использования совместно с твердотопливными котлами, ведь они позволяют реализовать больше возможностей регулирования, чем при использовании 3-ходовых клапанов.
Применение механических термосмесительных клапанов (рис. 7) не решает задач по управлению температурами в системе и совместного использования нескольких источников тепла, а лишь позволяет поддерживать предварительно установленную постоянную температуру теплоносителя на входе в котел, без учета условий работы котла и самой системы.
Рис. 7. Применение термосмесительного клапана для поддержания постоянной температуры на входе в котел
Также использование термосмесительных клапанов больших диаметров экономически нецелесообразно, т. к. их стоимость существенно выше, чем стоимость системы с применением четырехходового клапана. На данный момент стоимость полностью автоматизированного управления с применением четырехходового клапана, на системы мощностью до 80 кВт, находится в диапазоне 400-800 евро. Срок окупаемости такой системы 3-5 лет.
Больше важных статей и новостей в Telegram-канале
AW-Therm . Подписывайтесь!
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?
Краткий обзор производителей трехходовых кранов
Известно множество фирм, производящих подобное оборудование, но наибольшей популярностью пользуются три из них – это «Esbe», «Navien» и «Danfoss». Именно об этих марках и пойдет речь сегодня. Попутно узнаем и о мнении пользователей сети, установивших подобные краны в квартирах или частных домах.
Трехходовые клапаны «Esbe» с электроприводом
Термостатический клапан «Esbe» — надежность, проверенная временем Интересна модель «ESBE VRG131». Рассмотрим ее подробнее. На прилавках магазинов она встречается только с регулировкой в ручном режиме, но никто не мешает установить вместо рукоятки автоматику.
Технические характеристики «ESBE VRG131» в сравнении с «ESBE VTA522»
Модель | Рабочее давление, бар | Max t, °С | Диаметр резьбы, дюйм | Пропускная способность, м3/ч |
ESBE VRG131 | 10 | 110 | 3/4 | 6.3 |
ESBE VTA522 | 10 | 95 | 1 | 3.2 |
Так повелось, что корейские товары всегда высококачественны. Это утверждение относится к любой технике, если она не подделана. Уважающие свою репутацию следят за всеми технологическим процессами. А низкая стоимость обусловлена именно тем, что в КНР производство дешевле, чем в других странах.
Трехходовой клапан «Навьен» родом из Кореи
Стоимость трехходовых клапанов «Навьен» ниже, чем у предыдущей марки, но это не значит, что они хуже. Здесь роль играет психология. Фирма-производитель менее известна, а значит и наценка на бренд меньше.
Трехходовые краны «Danfoss» и их особенности
При высоком качестве производимого оборудования, специалисты предупреждают потребителя, что их приборы нельзя смазывать минеральными или полусинтетическими маслами. Использовать разрешается только синтетику. Также предъявляются высокие требования к качеству теплоносителя. В случае нарушения условий эксплуатации производитель снимает с себя всякую ответственность.
Оборудование для отопительных систем,
Для примера рассмотрим модели, производства «Danfoss» — «RTR-N 15 UK» и «RA-NCX».
Модель | Рабочее давление, бар | Max t, °С | Диаметр резьбы, дюйм | Пропускная способность, м3/ч |
RTR-N 15 UK | 10 | 90 | 1/2 | 0.9 |
RA-NCX | 10 | 100 | 1/2 | 1 |
Как видим, устройства практически идентичны, но стоимость «RTR-N 15 UK» — 1800 руб., а цена «RA-NCX» равна 2200 руб (цены указаны по состоянию на январь 2020 года).
Однако на российских прилавках достаточно и других достойных производителей. Попробуем обобщить информацию об их моделях в табличном виде.
Бывает, что терморегулятор идет в комплекте с радиатором отопления при покупке
Виды
Существует несколько вариантов конструкции трёхходовых кранов, различающихся по параметрам.
По материалу корпуса:
- латунные;
- стальные;
- чугунные.
По форме запорного устройства:
- шар;
- конус;
- цилиндр.
По типу затвора:
- L-образные;
- Т-образные.
По способу установки затвора:
- Сальниковые. Затвор устанавливается сверху, прижимается накидной гайкой и уплотняется сальником. Чувствителен к давлению воды.
- Натяжные. Затвор натягивается гайкой, установленной снизу (с противоположной от регулировочного штока стороны). Этот вариант считается более прочным и надёжным.
По выполняемым функциям:
- запорные;
- регулирующие.
По типу управления:
- Ручной. Настройка выполняется с помощью поворота рукоятки, для чего приходится подходить к устройству и настраивать режим по собственным ощущениям.
- Автоматический терморегулятор (другое название — пневмопривод). Представляет собой специальную насадку на шток, имеющую ёмкость с газом. При повышении температуры газ расширяется и начинает давить на мембрану, которая соединена с поворотным механизмом. Последний, под нажимным воздействием, вращает (в других типах конструкции — перемещает вверх или вниз) шток крана, снижая или повышая температуру теплоносителя на выходе. Пределы нагрева или охлаждения устанавливаются заранее, для чего надо подходить к крану и производить настройку вручную.
- Электропривод. Это устройство, оборудованное электрическим или магнитным приводом. Регулировка производится по сигналу с датчика температуры. Это самый современный вид настройки, он позволяет производить корректировку режима дистанционно, не подходя к самому крану. Все действия производятся на блоке (узле) управления, расположенном в удобном месте и соединённом с клапаном и датчиками проводами.
Виды трехходовых клапанов
По принципу действия трехходовые краны делятся на смесительные и разделительные. Первые смешивают два потока воды или теплоносителя разной температуры. регулируется количество поступающей холодной или горячей жидкости, чтобы получить нужную температуру на выходе.
Разделительный клапан изменяет количество теплоносителя, поступающей из одной магистрали. Он регулирует количество жидкости, увеличивая его в одном направлении и уменьшая в другом. В сущности, разделительный кран работает как смесительный, но в обратном направлении.
Эти типы трехходовых клапанов имеют существенное отличие. В смесительном изменяется температура теплоносителя, а в распределительном – скорость потока.
Смесительный и разделительный трехходовые краны.
Трехходовой вентиль для защиты котла
Как работает трехходовой клапан в системе безопасности твердотопливного котельного агрегата? В процессе разогрева важно не допустить контакта холодного теплоносителя с рубашкой котла, иначе на стенках внутри котла образуется конденсат, способный сократить срок его службы или вывести отопительное оборудование из строя
Для этого монтируется первичный контур циркуляции, по которому перемещается постепенно нагревающийся теплоноситель. Работа трехходового крана заключается в том, что он перекрывает трубу, по которой обратка из отопительного контура дома попадает в работающий котел, пока температура воды в котле не достигнет 40-50°С (точное значение задается на термоэлементе вентиля). Когда теплоноситель достаточно нагреется, шток плавно открывает дорогу обратке.
В этом случае клапан в системе отопления подключается по следующей схеме: он монтируется на трубу обратки и должен быть обращен полностью перекрывающейся стороной в противоположную от котла сторону. Циркуляционный насос ставится между вентилем и котлом. К свободному патрубку трехходового вентиля подсоединяется байпас, который формирует первичный контур циркуляции.
Заключение
Регулировка температуры теплоносителя при помощи трехходовых вентилей – единственно возможное решение.
Трехходовой клапан на системе отопления должны подбирать и устанавливать профессионалы, поскольку от правильного выбора и монтажа зависит работоспособность всей системы отопления.
Твердотопливный котел довольно сложно устроен, имеет множество разных деталей, узлов. Клапан отвечает за функции смесителя для регулирования температуры , за счет которых воздух в трубах нагревается равномерно и быстро. Без крана невозможен равномерный нагрев, температура в комнатах будет сильно разниться.
Трехходовой клапан подходит для всех типов котлов к газовым и твердотопливным моделям. Отличаться кран может только по размерам, по конфигурации, независимо от марки он стандартен.
Теплоносителем служит водопроводная вода, всегда имеется в наличии, при эксплуатации не возникает серьезных проблем. Материалом клапана является нержавейка, либо бронза. Изделие может быть полимерным, но пока не нашло своего массового распространения.
Кран имеет 3 отверстия:
одно входное и два на выходе, внутри находится привод, регулирующий поступление потоков для достижения оптимальной температуры.
Принцип действия устройства в любых моделях стандартен — смешивается холодная вода с горячей до нужной температуры, вода следует от патрубка к патрубку до тех пор, пока ее температура не будет соответствовать заданным параметрам. Далее, привод открывает поток из третьего патрубка, вода, в котором уже течет нагретая.
Работает он автономно, не нуждается в участии человека, от него требуется только проверять его работу.
Плюсы устройства:
- Долговечен.
- Прост в установке.
- Функционален.
- Практичен.
- Регулируем.
Среди недостатков отмечается:
-
Непредназначенность
клапана к грязным средам. -
Высокая стоимость
устройства.
Автоматические приборы
Настройка мощности отопительного контура всегда происходит с учётом температуры возвращённой жидкости (обратки), поэтому при ручном методе регулировки трёхходового клапана экспериментальным методом можно определить только пропорцию смешивания между двумя разными линиями. Конечный температура в результате будет изменяться очень долго, а также не получится сделать распределение тепла равномерным.
Из-за этого часто стали использовать автоматические краны, которые функционируют благодаря сервоприводам или пневматическим и гидродинамическим головкам. Такие устройства могут сразу изменять положение устройства с учётом выходной температуры.
Принцип работы электрического привода точно такой же, как и у ручного управления, но он способен функционировать без человеческого вмешательства. Контроль осуществляется блоком управления. Узел электропривода является силовой конструкцией, которая поворачивает штуцер после подачи сигнала.
Бесперебойная работа всей системы может обеспечиваться только благодаря блоку управления. Без этого узла установка абсолютно бесполезна.
Сервоприводы имеют большое количество преимуществ. Главным достоинством является автоматизация управления отопительной системы. Если блок подключить к системе «умный дом», то контроль можно осуществлять при помощи смартфона.
Конструктивные особенности
В общем виде регулировочные краны для радиаторов отопления состоят из трех элементов. Это наружный герметичный корпус из металла, затвор с проходными каналами, отличающимися по показателю внутреннего сечения и патрубки. При этом в зависимости от спецификации регулировочный кран на радиатор отопления может отличаться по некоторым критериям.
Они подразумевают специфические характеристики, которые варьируются в зависимости от модели крана, это:
- механика затвора (сальниковая или натяжная);
- форма заглушки (встречается S-, L- и Т-образная форма);
- тип затвора (шаровидный, цилиндрический или конусный);
- принцип подсоединения к контуру (муфтовый, фланцевый, сварной, штуцерный и пр.);
- способ управления (автоматика, полуавтоматика, ручное управление).
Автоматические клапаны
Выше упоминалось, что 3-ходовые краны могут управляться вручную с помощью штока, который находится на одной из сторон крана и оснащен поворотной ручкой или гайкой. Но такой способ управления не совсем удобен.
Как известно, мощность контура отопления настраивается с учетом температуры обратки, поэтому ручным методом удается определить только пропорцию смешивания воды с разными линиями. Изменение конечного температурного показателя может занимать слишком много времени, да и распределение теплового потенциала происходит неравномерно.
Из-за этой особенности в последнее время большой популярностью стали пользоваться автоматические клапаны, которые работают на основе сервоприводов или специальных гидродинамических и пневматических головок. Эти элементы способны моментально менять текущие конфигурации трехходового крана, учитывая выходную температуру.
Автоматические клапаны удобный в использовании, поэтому пользуются большей популярность чем ручные
По принципу работы электропривод аналогичен ручному управлению, но работает он без человеческого вмешательства, а на основе электронного блока управления. Сам узел представляет собой силовую установку, которая проворачивает шток и меняет его позицию с учетом сигнала.
Практически все трехходовые клапаны поддерживают монтаж сервопривода, но желательно покупать специальные конструкции, которые отличаются небольшими размерами и разрабатываются для электроприводов.
После получения нужных значений на сервопривод подается сигнал к действию, затем он начинает менять расположение штока или поворачивать шар внутри тройника. Бесперебойная и качественная работа системы обеспечивается действием электронного блока управления. Отсутствие этого узла делает установку бесполезной.
У сервоприводов есть масса преимуществ. Главное их достоинство заключается в возможности автоматизировать всю работу отопительной системы и лишить себя дополнительных хлопот. Если же присоединить узел с системой Умный дом, то это позволит еще и контролировать отопление непосредственно со смартфона.
Как работает трехходовой клапан в системе отопления
Принцип работы клапана заключается в смешивании потоков воды с разной температурой. Для чего это нужно делать? Если не вдаваться в технические подробности, можно ответить так: для продления срока службы отопительного котла и его более экономичной работы.
Трехходовой клапан смешивает нагретую воду с остывшей после прохождения по отопительным приборам и направляет ее снова в котел для нагрева. На вопрос, какую воду нагреть быстрее и легче – холодную или горячую – в состоянии ответить каждый.
Одновременно со смешиванием клапан потоки еще и разделяет. Возникает естественное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оснащается термодатчиком с терморегулятором. В этом случае лучше всего здесь справляется электрический привод. От устройства привода зависит качество функционирования всей системы отопления.
- Такой клапан устанавливается в тех местах трубопровода, где необходимо разбить циркуляционный поток на два контура:
- С постоянным гидравлическим режимом.
- С переменным.
Обычно постоянный гидравлический поток используют потребители, для которых подается качественный теплоноситель определенного объема. Регулируется он в зависимости именно от качественных показателей.
Переменный поток потребляют те объекты, для которых качественные показатели не являются главными. Им важен количественный коэффициент. То есть для них регулировка подачи производится по требуемому количеству теплоносителя.
Есть в категории запорной арматуры и двухходовые аналоги. В чем отличие этих двух видов? Трехходовой клапан работает совершенно по-другому. В его конструкции шток не может перекрыть поток с постоянным гидравлическим режимом.
Он всегда открыт и настроен на определенный объем теплоносителя. А значит, потребители будут получать необходимый объем как в количественном, так и в качественном эквиваленте.
По сути, клапан не может перекрыть подачу на контур с постоянным гидравлическим потоком. А вот переменное направление он перекрывать способен, тем самым позволяя регулировать напор и расход.
Если совместить два двухходовых клапана, то получится трехходовая конструкция. При этом оба клапана должны работать реверсивно, то есть при закрытии первого обязательно открывается второй.
Виды трехходовых клапанов по принципу работы
- По принципу действия этот вид делится на два подвида:
- Смесительные.
- Разделительные.
Уже по названию можно понять, как работает каждый тип. У смесительного один выход и два входа. То есть он выполняет функцию смешивания двух потоков, что необходимо для понижения температуры теплоносителя. Кстати, для создания нужной температуры в системах теплых полов это идеальное устройство.
Регулировать температуру выходящего потолка достаточно просто. Для этого необходимо знать температуру двух входящих потоков и точно рассчитать пропорции каждого, чтобы на выходе получить требуемый температурный режим. Кстати, этот вид устройства, если его правильно установить и отрегулировать, может работать и по принципу разделения потоков.
Трехходовой кран разделительного действия разбивает основной поток на два. Поэтому у него два выхода и один вход. Этот прибор обычно используется для разделения горячей воды в системах горячего водоснабжения. Нередко специалисты устанавливают его в обвязках воздухонагревателей.
По внешнему виду оба устройства ничем не отличаются между собой. Но если рассмотреть их чертеж в разрезе, то есть одно различие, которое сразу же бросается в глаза. В смесительном приборе установлен шток с одним шаровым клапаном.
Он располагается в центре и перекрывает седло главного прохода. В разделительном таких клапанов два на одном штоке, и они устанавливаются в выходных патрубках. Принцип их действия таков — первый закрывает один проход, прижимаясь к седлу, а второй в это время открывается другой проход.
- Современный трехходовой кран делится на два типа по способу управления:
- Ручной.
- Электрический.
Чаще приходится сталкиваться с ручным вариантом, который похож на обычный шаровой кран, только с тремя патрубками — выходами. Электрические автоматические системы чаще всего используются для распределения тепла в частном домостроении.
Как и любое устройство, трехходовой кран определяется по диаметру подводящей трубы и давлению теплоносителя. Отсюда и ГОСТ, который позволяет провести сертификацию. Несоблюдение ГОСТа является грубым нарушением, особенно, когда дело касается давления внутри трубопровода.
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, 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.
Клапаны для обвязки
По мнению специалистов, могут дать сбой лишь в том случае, когда происходят резкие перепады температуры. Они восприимчивы к таким изменениям, и система может дать сбой. Здесь главное правильно настроить оборудование, то есть произвести профессионально обвязку котла.
Сделать это можно как своими руками, так и с привлечением специалистов. Но желательно привлечение специалистов, так как если один из узлов соединений по схеме будет выполнен неверно, то ваш котел окажется под угрозой. В данном случае незаменимым окажется смесительный клапан, установленный в системе и выполняющий предохранительные функции.
В котлах твёрдотопливного отопления термосмесительные клапаны необходимы в . Это, как правило, обычный механический клапан (разный диаметр подключения, разные производители). Головка на смесительный клапан накручивается сверху с выносным датчиком (диапазон температур 20-60 градусов, может быть и больше). Внутри — обычный поршень распределяет водные потоки. Головка четко поддерживает температуру.
Как правило, на встроенной головке есть знаки («+» и -) – для горячего или холодного водоснабжения (часто для системы теплого пола). Бывают случаи, что внутренний поршень иногда зависает из-за некачественной жидкости, поэтому качество теплоносителя должно быть под контролем.