Как подобрать трехходовой клапан для теплых полов и дровяного котла

kak podobrat trehhodovoj klapan dlya teplyh polov i drovyanogo kotla

Если вы искали эту статью, вы, вероятно, слышали что-то о смесительных и воздухоотводных клапанах, используемых в системах отопления в домах и частных квартирах. Итак, без лишних слов, вот 3 вещи, которые стоит обсудить: как работает термостатический трехходовой клапан, где он должен быть установлен и как его правильно выбрать, чтобы не тратить слишком много денег.

Принцип работы и виды клапанов

Каждый 3-ходовой клапан предназначен для подачи воды желаемой температуры путем смешивания или разделения двух потоков. Соответственно, элемент снабжен тремя выходами, одно из которых всегда открыто, а два других полностью или частично закрыты во время работы. Отсюда и название клапана — трехходовой (иногда его еще называют «трехходовым», что неверно).

Вот так выглядит смешение потоков внутри продукта

Внимание. Циркуляционный насос отопления всегда устанавливается со стороны открытого выхода, иначе контур не будет работать должным образом, как мы писали ранее в другом руководстве.

Термостатические клапаны делятся на 2 группы в зависимости от способа подготовки теплоносителя к нужной температуре, как показано на фото:

  1. Смешивание. В них поступают 2 потока воды — горячая и охлажденная (входы обозначены как «A» и «B»), а из третьего выхода (отмеченного как «AB») течет смесь с заданной температурой. На латунном корпусе нанесена маркировка в виде двуглавой стрелки.
  2. Разделитель или разделитель. Поступающий теплоноситель делится на 2 потока с регулируемым значением. На корпусе есть две расходящиеся стрелки или буквы «A» и «B» на выходах и «AB» на входе.

Регулятор расхода смешивания (слева) и деления (справа)

Для справки. Также существует третий тип корпуса 3-ходового термостатического клапана — перепускные клапаны. Они устанавливаются в настенные водогрейные газовые котлы и имеют электрическое управление для переключения потока между первичным теплообменником для отопления и вторичным теплообменником, обеспечивающим ГВС. Кроме теплогенераторов, такие элементы используются редко.

Трехходовые клапаны также делятся на два типа клапанов — седельные клапаны и шаровые краны. Конструкция первых аналогична обычным водяным клапанам, только вместо шпильки с резьбой используется напорный. На нем установлен щит, который скользит между двумя гнездами и последовательно закрывает 2 прохода. Вал можно запрессовать тремя способами:

  • встроенная термопара
  • термоголовка с выносным датчиком температуры
  • привод.

Как это делается, показано на схеме и подробно описано в другой нашей публикации.

Конструкция трехходового клапана с ручным регулированием температуры и встроенным термостатом.

Термостатические смесительные клапаны работают по принципу клапанов того же типа, только с тремя выходами. Они управляются вручную или с помощью электрического привода, который вращает шпиндель по команде автоматики. Элементы имеют полнопроходную конструкцию и характеризуются высокой пропускной способностью и, следовательно, меньшим гидравлическим сопротивлением. Недостатком является зависимость от сетевого напряжения и необходимость в источнике бесперебойного питания (ИБП).

Вращающаяся конструкция с электроприводом

Где надо ставить 3-ходовой кран и когда он не нужен

Перед тем, как выбрать трехходовой клапан, стоит убедиться, что он действительно нужен. В Интернете и в реальной жизни много неосведомленных людей. Итак, вот ситуации, когда этот клапан действительно необходим:

  1. Для защиты твердотопливного котла от попадания холодного теплоносителя и конденсации водяного пара на внутренних стенках топки.
  2. Для регулирования температуры воды в отопительных контурах.
  3. Для ограничения нагрева теплоносителя в контурах теплого пола.

О конденсате, который вызывает липкие отложения на стенках камеры котла ТТ, в том числе и в наших колонках, уже много говорилось. Он появляется в процессе розжига, когда температура в топке уже высокая, а вода из системы отопления холодная. Чтобы этого избежать, подающая и обратная линии соединены байпасом, в котором установлен 3-ходовой клапан. Он выталкивает теплоноситель из бака котла в небольшой круг и только при достижении температуры 50-60 ° C начинает перемешивать воду из системы.

Система с байпасом и смесителем защищает котел ТТ от конденсации и температурного удара.

Важный совет. Клапан служит предохранительным элементом для чугунного теплообменника, если он установлен в подогревателе. Представьте, что в вашем доме отключили электричество на 1-2 часа, пока сеть радиаторов успевает остыть. Без смесителя после восстановления электроснабжения нагретый котел будет заполнен холодной водой. Чугун подвергнется температурному удару и может треснуть.


Установка с несколькими отопительными контурами, работающими в разных режимах

В таких случаях необходимо регулировать температуру в отопительных контурах с помощью смесительного узла.

  • В сложных системах отопления, где несколько труб с разными температурами должны быть подключены к общему отопительному патрубку, например, радиаторная сеть, теплый пол и косвенный водонагреватель;
  • при подключении тех же потребителей к буферной емкости — тепловому аккумулятору;
  • путем подачи нагретой воды в теплообменник приточно-вытяжной установки, используемой для обогрева воздуха в коттедже.

Клапан в отопительном контуре не только регулирует температуру подачи, но также позволяет котлу нагревать тепловой аккумулятор.

Поскольку в контурах теплого пола поддерживается температура не выше 50 ° C, а котел может обеспечивать температуру до 85 ° C, ее следует ограничить. Обычно (но не всегда!) Эта проблема решается установкой смесительного устройства с 3-ходовым клапаном на коллекторе. В последнем случае охлажденная вода из контуров пола смешивается с «внешним» теплоносителем из котла.

Схема подготовки воды при нужной температуре для подпитки контура теплого пола

Теперь определимся с ситуациями, когда покупка и установка смесителя (или сепаратора) не требуется:

  1. Если длина каждого контура водяного теплого пола не превышает 50-60 м, чего легко добиться, то регулировка происходит без смесительного узла. На его место, на обратном коллекторе, устанавливаются нагревательные головки RTL, ограничивающие подачу количеством теплоносителя.
  2. Если для обогрева частного дома по очереди используются 2-3 отопительных прибора, поддерживающих постоянную температуру сети не ниже 40 ° С, то для твердотопливного котла нет необходимости устанавливать трехходовой вентиль.
  3. В системах отопления с естественной циркуляцией воды. Причиной этого является перепад давления на клапане, препятствующий протеканию теплоносителя. То же касается и тепловых аккумуляторов, работающих под действием силы тяжести.

Внимание. В системах самотечной циркуляции используются трубы увеличенного диаметра от DN40 до DN50. Это означает, что вместо того, чтобы покупать обычный смеситель для опорной плиты, вам следует приобрести громоздкий фланцевый клапан по приличной цене. Это не мудрое решение.

Если вам интересно, почему лучше выбрать головки RTL и как они управляют контурами теплого пола, посмотрите это видео с опытным мастером и нашим экспертом Владимиром Сухоруковым:

Расчет пропускной способности

Простое согласование трехходового клапана с диаметром патрубка радиатора или подающего трубопровода не принесет ожидаемых результатов. Дело в том, что в процессе автоматической регулировки элемент создает переменное гидравлическое сопротивление, которое необходимо преодолеть циркуляционному насосу для обеспечения необходимого расхода теплоносителя. Размер клапана рассчитан таким образом, чтобы через него протекало необходимое количество воды в различных положениях шпинделя.

Основной конструктивной особенностью любого 3-ходового клапана является номинальная пропускная способность, обозначаемая буквой Kvs и выражаемая в м3 / ч. Это значение, указанное в техническом паспорте продукта, отражает количество холодной среды, протекающей через полностью открытый клапан за 1 час. Падение давления в секции до и после регулятора составляет 1 бар.

Пример. Если трехходовой клапан с Kvs = 1,6 м3 / ч воды за один час, перепад давления составляет 1 бар или 10 м водяного столба. Это слишком много для системы отопления в частном доме, поэтому учитывается фактический перепад давления 0,15-0,2 бар (1,5-2 м водяного столба).

Чтобы согласовать регулирующий клапан с расходом, сначала определите расход теплоносителя, протекающего через линию управления. Применяется следующая формула:

  • G — требуемый расход воды, м³ / ч;
  • Q — тепловая нагрузка на тепловую ветвь, кВт;
  • ∆t — разность температур подаваемой и обратной воды, обычно 20 ° C, в теплых полах 10 ° C.

Пример. Дом площадью 100 м² отапливается контурами теплого пола, которые должны обеспечивать тепловую мощность 10 кВт. Тогда в коллектор следует подавать теплоноситель G = 0,86 x 10/10 = 0,86 м3 / ч.

Следующим шагом является расчет фактического коэффициента K производительности смесительного клапана с учетом падения давления в смесительном клапане 0,2 бар по формуле:

Для того же примера значение K будет 0,86 / √0,2 = 0,86 / 0,45 = 1,9 м3 / ч. Затем откройте каталог выбранного производителя клапана и выберите из предложения трехходовой клапан, коэффициент пропускной способности которого равен полученному значению или превышает его. Возьмите хорошо известный бренд Danfoss и выберите клапан с DN15 и Kvs = 2,5 м3 / ч из линейки продуктов VRB3. Предыдущее значение в этом отношении составляло 1,6 м3 / ч, что в нашем случае явно недостаточно.

Для справки. Как правило, трехходовые клапаны с номинальным диаметром DN15-DN25 используются в твердотопливных котлах и в системах теплых полов, устанавливаемых в частных домах. Однако следует рассчитать их пропускную способность. Кроме того, после выбора пункта желательно проверить расход теплоносителя, о чем рассказывается в следующем видео:

Советы по выбору

Неопытного домовладельца, решившего просмотреть каталог любой известной компании в поисках трехходового клапана, может смутить количество и разнообразие предлагаемой продукции. Чтобы помочь вам выбрать правильный клапан из нашего широкого ассортимента, мы дадим вам несколько предложений, начиная со списка брендов, каталоги которых обычно стоит открыть. Ниже приведен список известных компаний, чья продукция заслуживает доверия:

  • Данфосс (Дания);
  • Herz Armaturen (Австрия);
  • Honeywell (США);
  • Икма (Италия);
  • Эсбе (Швеция);
  • Калеффи (Италия).

Трехходовой термостатический клапан изобрели не вчера. Фото: ESBE, 1935 год.

Для проверки. Перечисленные компании продают широкий ассортимент клапанов для систем отопления, включая 2-ходовые, предохранительные и 4-ходовые клапаны, соленоидные клапаны и термостаты. Среди производителей из бывшего Советского Союза можно порекомендовать продукцию Valtec.

Теперь основной блок рекомендаций:

  1. Для защиты твердотопливного котла от конденсата можно выбрать трехходовые клапаны двух типов — с фиксированной настройкой и термостатическую головку с выносным датчиком. Второй вариант будет стоить на 20-30% дороже и не всегда оправдан, так как изменение температуры обратки здесь излишне. Купите контроллер с внутренним термостатом, установленным на 50 или 55 ° C.
  2. Трехходовой клапан с выносным датчиком и термостатической головкой обязательно понадобится для управления обогревом отдельных ответвлений и контуров теплого пола. Колба датчика устанавливается на коллектор или трубу, температуру которой мы хотим контролировать.
  3. Шаровые (так называемые поворотные) регуляторы работают совместно с электроприводом или регулируются вручную. Если вы не хотите усложнять и становиться зависимым от электричества, выберите правильный продукт из термостатических седельных клапанов.
  4. Чаще всего используется материал корпуса — латунь или бронза. Компоненты из нержавеющей стали дороже, а чугун не устойчив к перепадам температур и имеет значительный вес.
  5. В контурах одинаково успешно используются как смесительные, так и запорные трехходовые клапаны. Однако, если вы не являетесь специалистом в области отопления и строите установку своими руками, лучше остановить свой выбор на смесительном клапане. Его проще использовать и правильно установить, о чем подробно расскажет специалист в своем видео:

Две рекомендации напоследок

Поскольку мы представили упрощенный метод расчета и выбора 3-ходового клапана в соответствии с пропускной способностью, мы настоятельно рекомендуем вам проконсультироваться по этому поводу со знающими людьми. Если такой возможности нет, клапан необходимо приобретать с запасом, независимо от цены. Есть и другой вариант: договориться с продавцом о возможности обмена товара на другой, если он не подходит.

Если необходимо установить водяное отопление в большом доме, обогреваемом напольными радиаторами, где ГВС поставляется бойлер с косвенным нагревом, необходима помощь специалиста. Система должна иметь от 4 до 10 регулируемых ответвлений, каждая из которых должна быть рассчитана и оснащена трехходовым клапаном, а затем сбалансирована в целом.

PinchProfit