Кран трехходовой: рабочий принцип и виды
За температурное регулирование носителя тепла в системах отопления отвечает автоматика котла. Однако в работе встречаются отопительной схемы с несколькими контурами, в каждом из которых требуется вода с конкретной температурой. Чтобы это возможным стало, в систему внедряют кран трехходовой. Рабочий принцип данного устройства построен на делении жидкостей с различной степенью нагрева.
Конструкция трехходового крана
Снаружи это устройство смотрится, как простой тройник из латуни или бронзы с установленным на верхней его грани вентилем. Он жестко объединен с регулировочным сектором – сферообразной пластинкой из металла, которая и смешивает два потока жидкости. Смесительный тройник имеет два входных отрезка трубы для холодной и горячей воды, и один выход – для подачи смешанного носителя тепла.
Показатель, по которому выделяется группа, к у которых в собствености кран трехходовой, – рабочий принцип. Он построен на изменении положения вентиля, одновременно с которым меняется и положение регулировочного сектора. Кран в различной степени закрывает два потока жидкости.
Изменением количества холодной и горячей воды, которая поступает в ключевую систему, и выполняется температурное регулирование носителя тепла. В зависимости от типа управления, подчеркивают:
- ручной;
- электрический;
- термостатический кран трехходовой.
Рабочий принцип каждого устройства имеет важные отличия.
Ручные трехходовые краны
Ручные краны имеют специализированные поворотные ручки – барашки, — которыми и выполняется управление потоками носителя тепла. Установив вентиль в конкретное положение, получается поменять кол-во нагретой и холодной воды, которая поступает в систему.
Неравномерное и продолжительное нагревание отопительных приборов, размещенных на большом удалении от котла, – главный минус, коим обладает ручной кран трехходовой. Рабочий принцип данного устройства не дает возможность регулярно варьировать кол-во поступающей жидкости с различной степени нагрева.
Электрические трехходовые краны
Основным отличием кранов названного типа считается наличием сервопривода и электронного управляющего блока, благодаря которым и выполняется температурное регулирование носителя тепла. Важное достоинство устройства состоит в способности поддерживать заданную нагревательная степень жидкости в режиме автомат.
Сервоприводом может быть оборудован любой трехходовой кран. Рабочий принцип подобных устройств базируется на взаимном действии блока управления и электрического двигателя. Блок меряет температуру среды на выходе и подает команды движителю. Тот, меняя собственное положение, изменяет кол-во тёплой и холодной жидкости, поступающей в систему.
Термостатические трехходовые краны
В конструкции представленного крана есть внешний водяной термостат – газ или специализированная жидкость. Она помещена в отведенную для этого полость изнутри клапана и реагирует даже на маленькие изменения нагрева текущей среды.
Как только температура увеличивается жидкость или газ становится шире и толкает специализированный поршень, который закрывает доступ к горячей воде.
Рабочий принцип трехходового клапана с внешним водяным термостатом просит точной его настройки перед внедрением в систему. Для этого устанавливают предельные значения температур, таким образом регулируя нагревательная степень носителя тепла. Важное преимущество устройства – безусловная автономность.
Разделительный трехходовой кран
Описанное выше оборудование предназначается для смешивания жидкостей разной температуры. Рабочий принцип трехходового клапана разделительного типа имеет пару значительных отличий. Как понятно из названия, он применяется для отделения одного водного потока от иного. В отличии от смесительных приборов, в разделительном кране есть лишь один входной отрезок трубы и два выходных, которые размещены на одной оси.
В данных устройствах регулировочный раздел с изменением температуры ключевой жидкости закрывает отверстия выходных патрубков. Данное оборудование очень часто применяют для переключения потока жидкости из одной трубопроводные системы в иную, что дает возможность настраивать кол-во воды одновременно в самых разных контурах теплоснабжения и в иных конструкциях.
Важные факторы подбора устройств
Во первых, на что стоит обратить собственное внимание, подбирая трехходовой клапан, – рабочий принцип устройства. Конструкции с ручным управлением подходят для недорогих систем отопления, к примеру, для дома на даче, где вы бываете 1 раз в сезон.
Электрические устройства можно применять в контурах отопления строений, которые предназначены для систематического проживания. Если же вы выполняете ставку на легкость эксплуатации и надежность, то лучше подбирайте краны с внешним водяным термостатом.
Для систем с большой температурой носителя тепла не рекомендуется покупать трехходовой кран, рабочий принцип которого построен на расширении жидкости или газа – они долго не проработают. В подобные конструкции должна ставиться специализированная арматура.
Главное, чтобы диаметр трубопроводом совпадал с диаметрами входных и выходных патрубков крана. Лишь в данном варианте не сможет пострадать пропускная способность контура, а процесс установки будет сделан без сопутствующих элементов.
Большой популярностью как у наших сограждан, так и по всему миру, пользуется трехходовой кран Esbe, рабочий принцип которого построен на расширении терморегуляционной жидкости. Подобного рода устройства выделяются большой надежностью и точностью, подходят для многих систем отопления.
Серьезно подходите к выбору трехходовых клапанов для непростых отопительных схем. По-другому вы рискуете получить неэффективную систему, которая не будет справляться с собственными задачами.
Как не прекращает работу трехходовой термостатический смесительный клапан в системе обогрева
Трехходовой клапан для отапливания
На выходе из котельной тепловой носитель имеет конкретную температуру, которая автоматично поддерживается в границах заданного клиентом значения. Однако очень часто для нескольких контуров системы обогрева требуется вода с разной температурой, что не может быть гарантировано автоматикой котла. В этом случае в схему добавляется трехходовой термостатический смесительный клапан, чьей задачей считается поддержание нужных показателей носителя тепла в малом контуре котельной и контурах системы обогрева.
Конструкция и рабочий принцип трехходового крана
Очень часто изделие напоминает с виду простой тройник из латуни или бронзы, сверху которого поставлена регулировочная шайба. Под ней находится термочувствительный компонент, который нажимает на рабочий шток, выходящий из корпуса. Изнутри на штоке закреплен конус, плотно входящий в седло. Чтобы понимать, как не прекращает работу трехходовой клапан, необходимо выучить его строение в разрезе:
Трехходовой термостатический смесительный клапан
Вода двигается через фронтальный и правый отрезки трубы до той поры, пока ее температура не вырастет или понизится до заданного значения. Задача и рабочий принцип трехходового клапана состоит в том, чтобы удержать температуру носителя тепла на выходе в заданных пределах, подмешивая холодную или горячую воду (в зависимости от схемы) из левого отрезка трубы. Когда параметры носителя тепла выходят за указанные пределы, наружный привод нажимает на шток. При его перемещении конус выходит из седла и открывает сообщение между всеми тремя каналами. Процесс длится до полного перекрывания фронтального входного отрезка трубы, если температурные параметры воды не перестанут изменяться.
Трехходовой клапан с термоголовкой
Есть внутренний механизм клапана иного типа, по конструкции он схож на кран шаровый. Такой трехходовой переключающий клапан взамен седла с конусом имеет изнутри шар с выборкой специализированной формы. Для перераспределения потоков носителя тепла в подобных изделиях привод должен не жать, а вращать шток, на котором закреплен шар. Клапаны с шаровым элементом не изготавливаются с высокой пропускной способностью и используются, в основном, в бытовых отопительных системах. Иная разновидность механизма – на штоке поставлен не шар, а раздел, чья рабочая часть закрывает полностью или отчасти один или два потока исходя из этого.
Работа трехходового клапана
Типы приводов
Во время работы управление трехходовым клапаном по температуре выполняется внешним приводом, он бывает нескольких типов:
- Простой термостатический привод нажимает на шток за счёт увеличения размещенной в нем жидкой среды, чувствительной к температурному изменению. В большинстве случаев домашние трехходовые термостатические смесительные клапаны маленьких диаметров с самого начала снабжены таким типом привода, его можно не прилагая больших усилий снимать для установки иного вида устройства.
- Взамен штатного привода краном может управлять термостатическая головка, имеющая свой нежный компонент, реагирующий на температуру окружающего воздуха. Чтобы совершать регулировку по температуре воды, трехходовой смесительный клапан с термоголовкой дополнительно снабжается выносным термопреобразователем. Заключительный помещен в провод труб с тепловым носителем и объединен с приводом капиллярной трубкой. Такое управление считается более точным.
- Влиять на шток может и электрический привод, управляемый контроллером. Электрические датчики, именуемые преобразователями температуры, постоянно измеряют параметры носителя тепла и сообщают об их превышении контроллеру, от которого зависит работа трехходового клапана с электрическим приводом. Самый популярный и самый точный способ регулирования.
- Очень простая разновидность предыдущего типа изделий — трехходовой смесительный клапан с сервоприводом. Разница состоит в отсутствии контроллера, привод управляет краном прямо, получая сигналы от термопреобразователя. Очень часто используется в комплекте с трехходовыми кранами, имеющими шаровой или секторный распределительный компонент.
Использование и схемы подсоединения
Для того чтобы холодный тепловой носитель не попадал в рубашку котла на твердом топливе при его разогреве, применяется схема подсоединения трехходового клапана с первичным контуром циркуляции:
Подключение трехходового клапана
Трехходовой кран отсекает холодную воду из обратного трубопровода, чтобы на стенках внутри камеры котла на твердом топливе не появлялся конденсат, который способна заметно уменьшить служебный срок агрегата. Тепловой носитель двигается в первичном контуре, пока не нагреется до температуры, установленной на термоэлементе клапана, в большинстве случаев это 40—50 ?С. По достижении этой температуры термостатический клапан действует на шток, поэтапно приоткрывая поток холодной воды из системы обогрева. Для гидравлической настройки всей системы в небольшой контур врезан балансировочный вентиль. Для нормальной работы схемы обвязки котла циркулярный насос должен ставиться после трехходового крана, а не перед ним, это очень типичная ошибка.
Продолжением данной схемы может быть организация вторичного контура циркуляции, в котором задействован свой насос и трехходовой клапан для отапливания. Подключение выполняется по такой схеме:
Трехходовой переключающий клапан
Во вторичном контуре происходит подмешивание в систему обогрева горячей воды от котла если для этого есть необходимость, а насос обеспечивает циркуляцию в этом контуре. Трехходовой кран и насос управляются контроллером, который получает информацию о параметрах носителя тепла от датчиков. Отбор воды для электрического водонагревателя выполняется между 2-мя контурами, где тепловой носитель имеет самую большую температуру, подключение трехходового клапана к котлу в первичном контуре делается, как это было показано в предыдущей схеме.
Большинство производителей оборудования для котельной устанавливают в собственных отопительных агрегатах добавочный контур для оснащения потребителей ГВС. С целью выдерживать параметры горячей воды на подаче в дом оборудование для переключения ключевого трубного змеевика на контур ГВС и обратно ставится изнутри котла. Рабочий принцип и устройство трехходового клапана газового водогрея, задействованного в данном процессе, мало чем разнится от изделий, выше описанных. Есть маленькая разница в конструкции, которая собой представляет прямой коллектор, изнутри него двигается компонент, перекрывающий боковые отрезки трубы. Шток крутится при помощи сервопривода по команде от встроенного управляющего блока котла.
Еще одна область использования – управление отоплением пола, чтобы это сделать в большинстве случаев применяется трехходовой клапан с термоголовкой и выносным термопреобразователем. Общая схема смотрится подобным образом:
Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой
Схема обеспечивает подачу во все жилые помещения носителя тепла с одной и той же температурой. Трехходовой кран необходим, чтобы не позволить перегрева, так как для напольных отопительных систем не потребуется подобная горячая вода, какая поступает из котельной. Насос выполняет циркуляцию во всех контурах, а клапан подмешивает в подающий коллектор горячий тепловой носитель если для этого есть необходимость. Такой смесительный узел – один из упрощенных вариантов подсоединения, схема затрудняется, когда потребуется температурная регулировка во всех помещениях отдельно.
Заключение
Трехходовые клапаны, как приспособления для приготовления носителя тепла требуемых показателей, не имеют себе альтернативы. Они используются в смесительных узлах разного типа и для самых разных температур воды. Необходимо лишь выбрать правильно клапан, схему включения и вид привода, задействованного в данной схеме.
Трехходовой кран для отапливания: рабочий принцип, главные типы и процесс установки
Температурное регулирование в доме путем настройки мощности котла не всегда приводит к желаемому результату, особенно если есть наличие нескольких веток теплоснабжения. Более эффектно будет установить трехходовой кран для отапливания, дающим возможность организовать частичную рециркуляцию носителя тепла.
Рабочий принцип
Трехходовой кран позволяет распределять тепловой носитель на две независимые линии, либо перемешивать два потока в один. Это достигается благодаря применению вентиля, поставленного между входным отрезком трубы и 2-мя выходными. Изменением состояния вентиля можно достигнуть распределения потока со входного отрезка трубы на 2 выходных в нужных пропорциях. Более того, при помощи трехходового крана можно направить весь поток на один выход, полностью перекрыв второй.
Аналогичная схема дает прекрасную возможность подмешивания горячей воды, поступающей от котла, к потоку обратки. Регулируя положение клапана, можно настраивать температуру, не прибегая к изменению настроек котла отопления. Таким образом получается создать хороший рабочий режим оборудования для отопления и сберечь возможность температурного регулирования нагрева отопительных радиаторов. Заодно это приводит к большой экономии источников энергии.
Если есть наличие в системе единственного насоса циркуляционного его располагают на линии обратки между котлом и трехходовым краном. Такое подключение предоставляет возможность работы системы для отопления в трех режимах:
- самая большая мощность, когда вода которая нагрелась в полном объеме поступает в отопительные приборы. Тепловой носитель со входного отрезка трубы трехходового крана направляется в отрезок трубы, идущий к отопительным приборам. Отвод на обратку перекрыт;
- комбинированный режим. Трехходовый кран распределяет горячий тепловой носитель между отопительной магистралью и отводом в обратку. При этом возникает возможность плавного температурного регулирования нагрева отопительных приборов;
- рециркуляция. Отрезок трубы отвода на магистраль теплоснабжения закрыт, весь поток сразу направляется в обратку. Такой режим используется если понадобится временного выключения теплоснабжения без выключения котла.
Возможности трехходовых клапанов применяются при организации теплоснабжения полами с подогревом. Самая большая температура в контуре пола с подогревом не может быть больше 35С. В радиаторной же системе температура достигает 60С и более.
Трехходвый кран в случае с полами с подогревом позволяет перенаправит ключевой поток носителя тепла в обратку или в радиаторную систему. При этом в контуре пола с подогревом проток значительно уменьшается, не давая возможность разогреваться ему сверх заданного уровня.
Конструкция
Очень часто краны делаются из такого материала:
Самые популярные латунные модели, потому как данный металл дешев, однако при этом легок и прочный. Нержавейка используется в моделях подороже. Чугунные клапаны используются на очень производительных системах с трубами крупного диаметра.
Снаружи трехходовый кран напоминает тройник с вентилем или краном, установленным в точке пересекания трех патрубков. Бывают 2-ух типов:
Штоковые модели имеют центральную камеру с разделительными стенками и 2-мя отводами. Между отводами передвигается шток с резиновым или шариковым клапаном. При изменении положения штока происходит перераспределение водного потока между выпускными патрубками.
Положительным качеством штоковых кранов считается точность регулирования и большая надежность. Однако необходимо тщательно подходить к его выбору. Диаметр патрубков и радиус седловины могут быть намного меньше, чем диаметр внешнего подсоединения патрубков крана. Это приведет к уменьшению рабочей эффективности системы для отопления и увеличению нагрузки на циркулярный насос.
В шаровых моделях поток разделятся шаром или цилиндром со сквозным отверстием. Шар крутится в камере с тефлоновыми прокладками. Такая конструкция дает возможность точно и быстро настроить систему, однако в плане надежности шаровые модели уступают вентильным. Недолговечность поясняется возникновением налета или накипи на поверхности шара и тефлоновом уплотнитель, что ухудшает непроницаемость.
Автоматизированные клапаны с электрическим приводом
Для поддерживания в доме стабильной температуры требуется периодическая подстройка положения трехходового крана, которая связана с изменением температуры улицы. Управление можно автоматизировать, если присоединить его к контроллеру, способному выдавать управляющие сигналы при изменении температуры окружающей среды.
Конкретно управление краном выполняется при помощи электрического сервопривода. Ставится он на шток или на ось в случае с шаровой моделью. Процесс установки сервопривода возможен почти что на любой трехходовый кран. Однако систем автоматизации отопления лучше всего задействовать трехходовые краны, с самого начала разработанные под установку сервопривода. Это упростит процесс установки и выполнит всю конструкцию очень компактной.
Автоматизированные клапаны с внешним водяным термостатом
Кроме сервопривода, управлять трехходовым клапаном может быть при помощи термостатической головки. Это устройство в рабочем состоянии за счёт увеличения жидкости или газа, находящихся в специализированной камере. По мере нагрева меняется объем таких жидкостей или газов, что приводит к вращению управляющего штока.
Применение термостатов спасает от надобности использовать электронные контроллеры и сервоприводы, просящие подсоединения электрического снабжения. Кроме того, подобные системы намного дешевле.
Однако первоначальная настройка аналогичных устройств более трудна, потому как просит выбора благоприятного давления в головке, нужного для достижения необходимого уровня термочувствительности.
При установке трехходового крана главное держаться единых правил работы с отопительной арматурой:
- для облегчения процесса установки и последующего обслуживания лучше всего применять фитинги-американки;
- трубы подводятся максимально точно под размеры крана;
- требуется обеспечить запас свободного места для оснащения возможности снятия крана;
- управляющий шток обязан быть обращен в сторону с максимально свободным доступом.
Более того, есть смысл организовать циркулярный насос с запорным краном. Этак конструкция даст возможность сберечь трудоспособность системы обогрева на время выполнения строительных работ на трехходовом кране.
