Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Правила эксплуатации трехходового крана

Конструкция трехходового смесителя включает такие элементы:

  1. Герметичный корпус с тремя Т-образно расположенными патрубками.
  2. Затвор с внутренними Т- или L-образными каналами. Чаще всего затворный механизм имеет форму шара, реже конуса или цилиндра.
  3. Сальник.
  4. Шток, передающий движение на затворный механизм.
  5. Блок управления – ручка (бабочка или рычаг) или привод.

Принцип работы трехходового крана построен на вращении затвора внутри корпуса. Высверленный в затворе L- или Т-образный ход служит для пропуска потоков. Поворачиваясь, затвор либо открывает все отверстия патрубков, либо перекрывает одно из них.

Рассмотрим принцип его работы на примере отопительного контура. Трехпроходной кран устанавливается в контур таким образом, чтобы один его патрубок был подключен к трубопроводу, идущему от котла.

Патрубок, расположенный посередине, через байпасное соединение подключается к «обратке», где теплоноситель имеет уже меньшую температуру. Третий патрубок соединяется с трубопроводом, идущим к радиаторам.

Положение затвора задается поворотом рукоятки:

  1. В первой позиции смешиваются транспортируемые потоки, одновременно поступающие с подаваемого от теплогенератора контура и с «обратки».
  2. Во втором положении в отопительный контур подается только горячий теплоноситель от котла.
  3. В третьей позиции перекрывается поток горячего теплоносителя, в систему подается только остывшая вода с обратного контура.
  1. К месту монтажа необходимо обеспечить свободный доступ.
  2. «Тройник» устанавливается рычагом вверх или вбок (наружу). Рычаг управления должен свободно двигаться в нужном направлении.
  3. Маркировка в виде стрелочек на корпусе прибора подскажет, как правильно его подключить к системе. Стрелки обозначают, в каком направлении будет двигаться поток.
  4. При низком качестве теплоносителя перед трехходовым смесителем желательно установить фильтр.
  5. В отопительном контуре «тройник» устанавливается перед циркуляционным насосом.
  6. Резьбовое соединение обязательно уплотняется льняным волокном и обрабатывается герметиком.
  7. При соединении под сварку необходимо избегать образования окалины внутри магистрали.

Установленный в систему «тройник» требует периодического осмотра на предмет износа и протечек. При обнаружении протечки можно попробовать подтянуть резьбовое соединение. Если протечку устранить не получилось, смеситель придется разбирать. Очень часто изнашиваются именно уплотнительные кольца. Их замена и очистка элементов от окалины продлевает срок службы прибора.

Чтобы сократить степень износа устройства, его нужно периодически смазывать специальным сантехническим средством.

Ошибки, допущенные при установке «тройника», не только сокращают срок его службы, но и негативно отражаются на работе всей магистрали:

  1. Неправильное подключение патрубков увеличивает гидравлическое сопротивление.
  2. Использование моделей с уплотнителями из фторопласта в системах с рабочей температурой свыше 150 °C потребует замены трехходового смесителя уже через 2-3 месяца.
  3. Монтаж в труднодоступном месте усложнит процедуру профилактического обслуживания.

Советы специалистов

  1. При монтаже латунный корпус легко повредить. Чтобы этого не допустить, под гаечный ключ лучше подложить плотную тканевую прокладку.
  2. Для установки трехходового клапана на пластиковые трубы нужны специальные переходники.
  3. Вместо «тройника» можно использовать 2 обычных двухходовых крана. Работать они должны по реверсивной схеме: когда открывается один, другой закрывается.
Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Трехходовой клапан предназначен для смешивания различных потоков теплоносителя в системе отопления

Модуль используется в системе подогрева жидкости и в составе обвязки воздухонагревателей и воздухоохладителей. Трехходовые регуляторы подразделяются на разделительные и смесительные виды.

Клапаны похожи по конструкции и состоят из частей:

  • корпус;
  • соединительный фланец;
  • уплотняющий элемент;
  • звено для передачи усилия от привода к затвору;
  • плунжер различного профиля для определения типа регулировки;
  • седло для посадки плунжера в закрытой позиции.
Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Чаще всего используются золотниковые клапаны с ручной регулировкой

Усилие от приводного устройства подается на затвор, включающий седло и плунжер. Поршень перекрывает часть прохода, что ведет к снижению потока через клапан. Увеличивается скорость течения, а статическое давление в трубопроводе снижается. Плунжер размещается в седле при полном закрывании, и поток теплоносителя перекрывается, напор воды после клапана отсутствует.

Выпускаются односедельные и двухседельные клапаны, при этом поршень бывает стержневым, игольчатым или тарельчатого вида. Двухседельные используются чаще по причине хорошей уравновешенности затвора и эффективной герметичности. Их применяют для изменения давления до 6,3 мПа в магистралях диаметром до 300 мм.

Принцип действия трехходового крана для отопления клеточного действия заключается в том, что седло одновременно служит направляющим устройством (клеткой) и местом фиксации полого затвора при закрытии. Расход среды регулируется за счет перфорации в стенках клетки.

Мембранные клапаны используют в работе вынесенные или встроенные гидро- или электроприводы. В случае отдельного привода усилие поступает на штоковую опору через мембрану, затем на регулирующее звено. После снижения давления перепонка возвращается в первоначальную позицию. При встроенном приводе расход воды координируется перекрытием отверстия в мембране.

В золотниковых трехходовых кранах расход теплоносителя регулируется поворотом подвижного элемента на определенный угол. Модули используются в качестве регулирующих устройств.

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Сборка трехходового клапана в системе отопления

Производители не всегда собирают в одну конструкцию привод и клапан. Иногда требуется замена вентиля без демонтажа подающего устройства.

Выполняются следующие действия:

  1. Ослабляется контргайка на клапане и стыковочной муфте. Контрящий элемент откручивается вниз при нажатии на поршень со штоком. Отвинчивается муфта и гайка по направлению вниз.
  2. Снимается по резьбе кольцевая гайка и соединитель от привода. Гайка сдвигается на шток поршня.
  3. Привод устанавливается вверх клапана и фиксируется гайкой.
  4. На информационной таблице привода уточняется описание диапазона регулирующих сигналов и тип устройства. Выясняется положение безопасности, и модуль ставится в позицию «шток привода выдвигается».
  5. В предохранительном положении подается воздух в штуцер нижней камеры под давлением, соответствующим началу работы. Положение изменяется на «шток привода втягивается» и напор дается в верхний отсек мембранного отделения, его величина соответствует окончанию регулировки.

Плюсы и минусы трехходовых кранов

Достоинства Недостатки
Компактность и эргономика Ограниченный функционал
Удобное управление. Мягкое плавное движение затвора при переключении режимов
Возможность использования в загрязненной среде. Исключение – трехходовые смесители с керамическим затвором Не предназначены для регулировки интенсивности потока и установки затвора в промежуточные положения
При установке в отопительном контуре выполняют функцию термостатического прибора, что позволяет оптимизировать энергоэффективность системы
Высокая герметичность затвора
Низкий уровень гидравлического сопротивления Быстрый износ и частое заклинивание при работе в режиме регулировки
Конструкция «тройника» не допускает скапливания и застоя транспортируемой среды
Простая понятная конструкция и принцип работы
Легкость монтажа Ограниченный температурный режим: максимум 200 °C
Удобство эксплуатации. Пониженные требования к регулярности проверок на предмет работоспособности
Длительный срок эксплуатации

Виды по способу управления

Виды управления зависят от условий работы и назначения. Фиксирующие датчики тепловой магистрали передают команды контролерам, а те координируют действие поставщиков энергии.

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Различают типы приводов:

  • с терморегулятором;
  • электропривод;
  • пневматический;
  • гидравлический.

Привод с ручной регулировкой встречается гораздо реже.

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Клапан с ручным управлением 

Шток приводится в движение с помощью поворотной рукоятки или вентиля. Для удобства устанавливается управляющая панель, на которой нанесены отметки. Риски соответствуют определенным тепловым гидрорежимам.

  • К положительным моментам относится:
  • низкая стоимость ручного привода;
  • непосредственный контроль показателей режима;
  • возможность мгновенной смены порядка работы.

С терморегулятором

Клапан с термоголовкой позволяет регулировать потоки теплоносителя

Трехходовой кран для отопления оснащается термостатом, в котором присутствует жидкость или газ. Внутренняя среда реагирует на все изменения температуры потоков. Нагрев до заданных параметров приводит в действие систему поршней термоклапана и поступление горячего течения блокируется.

Трехходовые узлы с терморегулятором бывают механического действия или электронного. Механические работают автономно, а электронным требуется подключение электроэнергии или питания от батарейки. Недостаток второго вида компенсируется абсолютной автоматизацией. Электронное регулирование позволяет задавать изменение порядка отопления по дням недели, времени суток.

С электроприводом

Устанавливается электромагнит (соленоид) или применяется комбинационный сервопривод, смонтированный на электродвигателе с передаточным механизмом. Привод координируется измерителями температуры или давления, которые ставятся в обвязочном контуре. Узел сразу комплектуется сервоприводом или поставляется без него, что дает возможность оптимального выбора устройства для приведения в действие.

Учитываются технические характеристики по току, напряжению, мощности, способности к перегрузкам. Выбирают экономичный и надежный, без высоких расходов на эксплуатацию, обращают внимание на окружающие условия работы и требования безопасности.

Гидравлические

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором снабжается термостатом, установленным внутри корпуса. Устройство работает по параметрам температуры воды на выходе, которые задаются в заводских условиях. Гидравлический привод включает корпус с мембраной в форме тарелки.

К положительным моментам использования относится невысокая цена. Отрицательной стороной считается потребность выбора гидропривода под температуру жидкости в тепловой магистрали. Вторым минусом является невозможность перемены нагревательного режима, установленного на заводе.

Пневматические

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Пневмопривод автоматизирует работу распределительного клапана и применяется для дистанционного управления. Приводы представляют собой цилиндр с поршнем, который движется под действием сжатого воздуха.

Преимущества использования пневмоприводов:

  • быстрое управление при изменении условий окружающей среды;
  • простота конструкции и взаимозаменяемость;
  • изменение усилия достигается простым ограничением напора воздуха в приводе.

 Отличие трехходового крана от задвижки, вентиля и клапана

Кран Вентиль Задвижка Клапан
Функция затвора
Функция регулировки Не рекомендована
Форма затвора Шар, пробка Клин Диск, клин Букса
Принцип движения затворного механизма Вокруг собственной оси Параллельно потоку Перпендикулярно потоку Параллельно потоку
Рукоятка управления Рычаг Маховик Маховик Рычаг, маховик
Возможность установки электропривода
Возможность установки термостата Только внешний (для моделей с автоматическим управлением)
Компактность

Из данных таблицы видно, что кран менее функционален. Однако именно поэтому он более надежен и служит гораздо дольше своих собратьев.

Как выбирать трехходовый кран

Перед покупкой трехходового смесителя нужно решить такие вопросы:

  1. Сфера использования.
  2. Максимальная температура нагрева транспортируемой среды.
  3. Диаметр трубы, к которой будет подсоединяться «тройник». При отсутствии подходящего размера сначала устанавливается переходник.
  4. Рабочее давление системы.
  5. Способ управления. Для «теплого пола» лучше брать модели с приводом.

Основные технические характеристики трехпроходного крана можно увидеть на корпусе.

Современный ассортимент запорной арматуры способен ввести в смятение рядового обывателя. Но не все соответствуют стандартам качества. Среди тех, кто уже давно зарекомендовал себя на рынке инженерной сантехники, я бы выделила:

  • Немецкий бренд Danfoss.
  • Шведского производителя ESBE.
  • Австрийскую компанию HERZ.
  • Русско-итальянский бренд Valtec.

Стоимость запорно-регулирующей арматуры зависит от:

  • Габаритов.
  • Материала, из которого она изготовлена.
  • Технических параметров.

Устройства с ручным управлением стоят в 2-3 раза дешевле электро- и пневмоприводных.

Нюансы выбора клапана

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Фланцевый клапан для соединения в трубах

Трехходовой регулятор отбирается с учетом результатов гидравлического и теплотехнического расчета отопительной магистрали – контура, где он будет смонтирован. Обращается внимание на давление, температуру воды, расход теплоносителя в час.

Помимо этого учитываются характеристики:

  • вид механизма затвора;
  • способ управления;
  • сфера применения;
  • материал клапана.

Имеет значение диаметр стыковочных труб и способ соединения смесителя (фланцевый или резьбовой).

Популярные производители

Среди производителей выделяется пятерка лидеров. Они выпускают инженерную сантехнику, делают термостатические установки и внедряют передовые технологии.

  • IMI-HEIMEIER (Германия).
  • ESBE (Швеция).
  • HERZ (Австрия).
  • Danfoss (Германия).
  • Valtek (Россия, Италия).