Трехходовой клапан с терморегулятором для отопления — важная часть системы регуляции обогрева помещения. Функции клапана — поддержка комфортного теплового баланса по всему помещению, путем регулировки температуры теплоносителя в отопительном контуре. Трехходовой клапан не уменьшает поток рабочей среды, а смешивает несколько потоков в один, тем самым сообщая ему заданную температуру. Еще одно предназначение трехходового клапана — распределение теплоносителя по разным контурам. Так, в отопительные радиаторы должна поступать вода одной температуры, а температура теплоносителя в системе «теплого пола» должна быть другой.
Разновидности и назначение каждого вида
В основном трехходовые клапаны делятся по принципу действия. Здесь три позиции:
- смесительные,
- разделительные,
- переключающиеся.
Обозначения на корпусе показывают, к какому виду приборы относятся
Первые смешивают два потока теплоносителя с разной температурой в один, вторые, наоборот, разделяют один поток на два. А третьи просто переключают движение воды из одного направления (контура) в другой. Две первые разновидности по внешнему виду друг на друга похожи, поэтому на их корпус наносится схема, которая и показывает, для каких целей прибор надо использовать.
Что касается третьей позиции, то его отличить от остальных просто. У него дополнительно есть блок, с помощью которого и происходит переключение. Клапан этого типа обычно устанавливается в двухконтурную систему отопления, когда необходимо перенаправить поток теплоносителя от отопительной системы к бойлеру и наоборот.
Клапан переключающегося типа
Статья по теме:
Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха. В отдельном материале представлено практическое руководство по выбору и монтажу терморегуляторов.
Разновидности терморегуляторов для радиатора
Статья по теме:
Терморегулятор для радиатора отопления поможет в поддержании комфортного микроклимата в каждой комнате. В данной статье описаны варианты исполнения данных приборов, способы их монтажа, а так же несколько популярных моделей терморегуляторов с ценами и характеристиками для облегчения вашего выбора.
Установка терморегуляторов возможна на проходных пробках батареи. С их помощью частично или полностью перекрывается подача жидкости к изделию. По такому же принципу работает и кран, оснащенный терморегулятором. Достаточно выставить параметры один раз, функционирование всей системы в последующем будет идти в заданном режиме. Особой точностью и функциональностью обладают электронные узлы.
Это следует знать! Терморегулятор не может изменить первоначальные данные оборудования в отношении мощности. Однако с его помощью можно создать оптимальный температурный баланс и комфортный микроклимат в помещении.
Терморегулятор, установленный на радиатор
Устройство и принцип работы трехходового клапана в системе отопления
Итак, в первую очередь разберемся с устройством. Чтобы было легче понять, что внутри клапана, надо рассмотреть фото ниже, на котором прибор показан в разрезе. Состоит он из трех патрубков (два боковых один нижний), между которыми располагается камера смешивания. С четвертой стороны (верхней) располагается термоголовка, отвечающая за контроль температуры теплоносителя.
Трехходовой клапан в разрезе
Внутри прибора от терморегулятора идет подпружиненный шток с двумя плоскими клапанами круглого сечения. Их диаметр соответствует диаметру седел патрубков. Вместо них может быть установлен один шаровой клапан, размещенный внутри смешивающей камеры между двумя седлами. При давлении на шток клапаны частично перекрывают подачу из нижнего патрубка и открывают верхний. Все то же самое только наоборот происходит, если шток поднимается вверх.
Но тут надо разобраться, по каким законам работает шток, под действием какой силы он опускается или поднимается. Все дело в самой термоголовке. Внутри нее располагается температурный датчик, заполненный специальной жидкостью. Она термочувствительная. Как только температура теплоносителя начнет подниматься, жидкость расширяется и поднимается по капиллярной трубке в специальный сильфон (емкость), который расположен в термоголовке. Резервуар сам начинает расширяться, тем и давит на шток. Последний опускается и открывает нижний патрубок, откуда в трехходовой клапан поступает холодная вода. Горячая поступает с левого патрубка (см. фото).
Разделительный и смесительный клапаны
Конечно, просто так при любом повышении температуры воды давление произойти не может. Для этого на термоголовке установлена градация по температуре, которую регулируют вручную. Именно выставленный параметр и является моментом нажатия на шток.
Итак, шток отреагировал на изменение температуры теплоносителя в подающем патрубке, открыл нижний для холодной воды, и внутри клапана произошло смешивание горячей и холодной сред до необходимой температуры. То есть, получается так, что температура теплоносителя на входе не изменилась, а на выходе стала меньше.
В том случае если теплоноситель продолжает нагреваться, то шток может опуститься до максимально нижнего положения. То есть, он полностью закроет подачу горячей воды и полностью откроет подачу холодной. И это будет продолжаться до тех пор, пока теплоноситель внутри отопительной системы не опуститься до требуемой температуры. После чего откроется верхний клапан, он пустит горячую воду.
Схема смешивания теплоносителя с обраткой
Так работает смешивающий регулирующий трехходовой клапан. Что касается разделительной модели, то принцип работы у нее практически такой же, только наоборот. В один патрубок входит теплоноситель, внутри корпуса прибора он разделяется на два потока и выходит через два соседних патрубка.
Этот вид запорной арматуры устанавливается на тех участках, на которых надо поток теплоносителя разделить на два контура. Один из них будет с постоянным тепловым режимом, другой с переменным. Первый – это поток жидкости, к которому предъявляются требования по качеству. Второй с требованиями по количеству. При этом чисто конструктивно поток с постоянным гидрорежимом никогда не перекрывается, потому что в конструкции прибора длина штока сделана таким образом, чтобы клапан не закрывал постоянный контур.
Но необходимо обозначить, что длина штока может регулироваться. Это дает возможность настроить требуемый объем теплоносителя на постоянном контуре. Что касается переменного, то он может полностью перекрываться. Именно таким образом и регулируется расход и давление теплоносителя в отопительной системе. Как видите, принцип работы трехходового крана достаточно прост. Главное – точно выбрать тип прибора и установить его в требуемое место в схеме.
Как работает трехходовой термостатический клапан в системе «теплый пол»
Чтобы было понятно, как работает схема с клапаном, можно привести пример циркуляции теплоносителя в системе теплого пола. Трехходовой клапан для теплого пола является смесительным. Схема циркуляции здесь такова:
- горячая вода через коллектор поступает в систему теплого пола;
- у нее должна быть определенная температура, которая отслеживается именно в процессе прохождения через трехходовой клапан;
- как только ее значение будет превышать допустимое, клапан открывает один из контуров, который соединен с обраткой отопления;
- внутрь поступает охлажденный теплоноситель, понижая температуру,
- после чего смешанная вода поступает в отопительный контур теплого пола;
- как только температура упадет до требуемой, внутри клапана перекрывается штоком контур с обраткой.
Разводка труб для теплого пола с трехходовым клапаном
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
Трехходовые клапаны с приводами
Специалисты утверждают, что регулировка трехходового клапана с помощью термоголовки и датчика – самая простая и точная. К тому же в ней нет затрат электроэнергии. Именно поэтому этот тип трехходовых клапанов сегодня популярен. Но управлять процессом можно и другими способами. Простой из них – ручной. Скажем прямо, не самый точный вариант, потому что диапазон глубины погружения штока выставляется рукояткой, расположенной снаружи корпуса клапана.
Внимание! Клапан с такой регулировкой рекомендуется использовать лишь в тех отопительных системах, где перепады температуры теплоносителя незначительны.
Второй вариант – это управление температурным режимом с помощью электроприводов. Они получают команды от контроллера.
Клапан трехходовой с приводом
Трехходовой клапан с электроприводом
Установленные на клапанах двигатели часто называют сервоприводами. По сути, это обычные электродвигатели, в которых вал не крутиться, а поворачивается на определенный градус. Необходимо отметить, что в эту категорию входят любые типы двигателей, к примеру, тепловые. Главное – выполнять условие поворота, а не вращения.
Производители сегодня предлагают две позиции, касающиеся комплектации. Первая – это полный пакет, в который входит контроллер и температурный датчик. Есть возможность сразу настроить прибор на требуемую температуру, а также на угол поворота, к примеру, от 0 до 180°. При этом возможны любые промежуточные значения. Вторая – это отдельный привод с датчиком внутри, к которому надо добавить контроллер, как отдельно стоящий элемент.
Чугунная арматура с сервоприводом для больших сетей отопления
Что касается контроллера, то это прибор, который решает задачи по управлению сигналами. В случае с отоплением он реагирует на температурные изменения, которые ему сигнализирует температурный датчик. Он сигналы обрабатывает и решает, что делать – открывать клапан или закрывать, а точнее, поворачивать по часовой стрелке или против. Сегодня производители предлагают огромную модельную линейку трехходовых кранов с электроприводами. Одна из самых популярных марок – «ESBE» (Швеция).
Трехходовой клапан ESBE с электроприводом
В первую очередь надо обозначить, что у этой марки клапанов внутри располагается шарик со сквозными прорезями. Последние открывают или закрывают два канала, третий всегда остается открытым. Через него в отопительную систему поступает теплоноситель. Градус поворота – 90÷180°.
ESBE от шведского производителя
В магазинах клапан этой модели продается отдельно от сервопривода, поэтому перед установкой их соединяют между собой путем вставки оси (вала) привода в верхнюю часть штока. В нем под ось есть отверстие. После чего надо точно по инструкции, приложенной к прибору, провести настройку в плане температурного режима.
Сегодня производитель предлагает достаточно широкий модельный ряд трехходовых клапанов ESBE с приводом и без такового:
| Фото | Модель | Назначение |
| VTA 200 | Предназначается для систем, где нет рециркуляции воды. | |
| VTA 270 | Это термосмесительный клапан для теплого пола. Его устанавливают, если отопление организуется в помещении площадью не меньше 100 м² | |
| VTA 310 | Клапан общего использования в любых отопительных системах, где температура теплоносителя не превышает +95°С и давление 0,3 атм. | |
| VTA 300/ VTA 360 | Отличаются две модели друг от друга только направлением движения воды в системе отопления. Хорошо контролируют температура даже при скачках давления внутри сети. | |
| VTC300 | Это трехходовой клапан без сервопривода. Его можно устанавливать в системы, в которых используются маломощные котлы – до 30 кВт. | |
| DN25 | Это трехходовой клапан для твердотопливных котлов. То есть, он может выдерживать температуру теплоносителя до +110°С. При этом мощность котлов не должна быть меньше 150 кВт. Это один из самых неприхотливых приборов из всех присутствующих на рынке. Он может работать при любых условиях в любых отопительных сетях без изменения качества. | |
| VRG131 | Это самый популярный и востребованный прибор, который используется в квартирах и частных домах. |
Другие модели трехходовых клапанов
Еще один известный бренд – трехходовой клапан Навьен от южнокорейской компании. Необходимо отметить, что этот прибор является неотъемлемой частью двухконтурного котла этого производителя. И устанавливается он внутрь отопительного оборудования. Его основное назначение – разделять теплоноситель на подачу в отопительную сеть и на горячее водоснабжение.
Внимание! Клапаны Навьен не подлежат ремонту. Основная причина поломки – шестеренчатая передача от мотора к штоку. Запчасти нигде не продаются. При выходе из строя прибор должен заменяться новым.
Трехходовой клапан Навьен
Датская компания Danfoss – известный производитель трехходовых клапанов. Она предлагает четыре модели, которые предназначаются для разных систем:
| Фото | Модель | Назначение |
| VF3 | Используется в системах кондиционирования и теплоснабжения. Материал изготовления – чугун. С фланцевым соединением. | |
| VMV | Применяется только в системах отопления. Материал изготовления – бронза или нержавейка. | |
| VRB3 | Это смеситель, который используется и в отопительных системах, и в холодильных установках. Материал – нержавеющая сталь. | |
| VRG3 | Устанавливается в отопительных сетях или при транспортировке хладагента. Материал или нержавейка, или чугун. |
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.
Схемы подключения трехходового клапана к отопительной сети
После всего разбора относительно конструкции клапана и его принципа работы появилось понимание, как его можно использовать в различных отопительных системах. Чаще всего его используют в трех случаях.
- В системе теплых полов температура теплоносителя должна быть в пределах +45°С. Именно этот режим и поддерживается с помощью прибора. Об это уже говорилось выше, и было показано, как это должно работать.
- Для защиты твердотопливных котлов от образования внутри топки конденсата. Это случается, когда относительно сильно холодная вода по обратке попадает в теплообменник генератора. От этого на внешних поверхностях образуются капли воды от сконденсированного пара. Того допускать нельзя, потому что конденсат сокращает срок эксплуатации оборудования.
- Если есть необходимость поддерживать разный температурный режим в разных частях отопительной системы.
Первый вариант рассматривать не будет, потому что он уже был описан. Что касается второго случая, то надо за основу разбора брать фото ниже.
Схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым клапаном
На схеме двойной контур: один большой проходит через радиаторы, второй – короткий через байпас (это вертикальная красная линия, начало которой вверху до радиаторов, конец упирается внизу в клапан). Пока котел не разогрелся, теплоноситель движется по короткому контуру. Температура поднялась до необходимой, клапан закрывает байпас и открывает обратку (нижняя синяя линия).
И третья позиция, в основе которой лежит распределение теплоносителя по потребителям, в них требуемая температура не всегда является одинаковой. К примеру, для бойлера косвенного нагрева требуется вода с большей температурой, для батарей с меньшей, а для теплых полов и того меньше.
Внимание! В такой схеме нет необходимости устанавливать регулирующую запорную арматуру перед бойлером.
Принципиальная схема разводки с установкой трехходового клапана должна быть приблизительно такой, как показано на фото ниже.
Распределение теплоносителя по потребителям
Виды клапанов
По фунционалу эта арматура делится на 2 типа:
- Смесительный клапан. Имеет 2 входных отрезка трубы и 1 выходной. В один из патрубков подается горячий тепловой носитель от котла, а вход второго отрезка трубы объединен с «обраткой». Подобным образом, смешивая эти два потока в нужных пропорциях, добиваются на выходе установленной температуры носителя тепла.
Рабочий принцип смесительного трехходового клапана
- Разделительный клапан. Он делает прямо противоположную работу, зонируя один поток на 2 контура. Исходя из этого, у него есть только 1 вход, но 2 выхода. Эти краны востребованы в системах обвязки водогреев. Если нужно поделить поток носителя тепла на 2 части, то без такой арматуры обойтись просто нереально. Тем более, что можно настраивать кол-во поступающей в различные контуры жидкости.
Конструкция находящаяся внутри 2-ух типов клапанов ощутимо отличается. В клапане смесительного типа поставлен шток с одним перекрывающим элементом, который двигается между 2-мя подающими патрубками. В разделительном же кране на одном штоке находятся 2 подобных элемента. Когда один клапан открывает первый проход, второй клапан автоматично закрывает второй отрезок трубы.
Трехходовые клапаны для отопления с фиксированной температурой теплоносителя
Это так называемый бюджетный вариант. По цене он дешевле 30-35% от приборов с приводами. Чем он отличается от всех остальных. В его конструкции нет ни штоков, ни датчиков, ни термоголовок. Внутри установлен так называемый термостатический элемент, который настроен на определенную температуру теплоносителя. К примеру, это может быть или +45°С, или +65°С. То есть, показатель может быть любым в зависимости от требований потребителя горячей воды.
Элемент выбирают на заводе и там же устанавливают, поэтому на клапане обязательно указывают, какая температура на выходе будет после него. К примеру, если вам требуется клапан для теплого пола, то выбираем с температурой +45°С. Положительной стороной этих приборов является их дешевизна. Отрицательной – невозможность настраивать температурный режим воды.
Внимание! Если клапан этого типа устанавливается на байпас твердотопливного котла, то необходимо перед покупкой изучить паспорт самого генератора. Основной показатель для клапана – температура воды в обратном контуре. Именно по ней и подбирается прибор.
Термостатическая модель
Принцип работы терморегулятора
Классификация по способу управления температурой потоков
| Тип управления | Принцип работы | Достоинства | Недостатки |
| Механический | Основной принцип работы терморегулятора основан на физических свойствах температурного агента (газа или жидкости) внутри головки расширяться под температурным воздействием. Для работы достаточно повернуть ручку с делениями и установить на необходимую температуру. | Это самое простое и надежное устройство. Для его работы не требуется подключение внешнего питания. | Может быть погрешность, низкая функциональность |
| Электронный | Управление температурой полностью автоматизировано. Данные выводятся на панель. Управление над движением стержня осуществляется микропроцессором. Прибор работает на батарейках. | Можно самостоятельно установить комфортную температуру и привязать ее ко времени. | Большие габариты, необходимо отслеживать заряженность батарей и высокая стоимость |
Конструкция терморегулятора
Правила установки трехходового клапана в системе отопления
Трехходовой клапан с сервоприводом или без такового установить своими руками несложно. Это просто запорная арматура, но надо отметить, что она может иметь разные способы крепления. Обычно их два: резьбовой или фланцевый. В первой позиции резьба может быть внутренней или внешней. В любом случае соединение с трубами производится посредству герметизирующих материалов, таких как фум-лента или пакля. Что касается фланцевого соединения, то для его герметичности надо изготовить прокладку из термостойкой резины или паранита.
Правильное соединение клапана с трубами
Есть два нюанса, которые касаются правильного монтажа:
- Прибор устанавливается обычно на обратном контуре до циркуляционного насоса, потому что выходной патрубок всегда открытый.
- Ставить в систему трубопроводов надо клапан точно по стрелке движения теплоносителя. Последняя указывается на корпусе прибора.
Виды соединения клапана с трубами
Цены на трехходовые клапаны
| Фото | Модели | Характеристики | Цена, руб. |
| ESBE VRG131-25 | Диаметр соединения 25 мм Привод ARA661 с крутящим моментом 6 Hm | 12500 | |
| ESBE VRG131-25 | |||
| ESBE VRG131-20 | Диаметр соединения 20 мм (резьбовое) Прибор без привода с термоголовкой Температурный диапазон – 10÷110°С | 4500 | |
| ESBE VRG131-20 | |||
| Danfoss VF3-15 | Проходной диаметр 15 мм Температурный диапазон 10÷130°С Соединение фланцевое Производительность 0,63 м³/ч | 47000 | |
| Danfoss VF3-15 | |||
| Danfoss VRB3-32 | Проходной диаметр 32 мм Выдерживает давление до 16 атм. Максимальная температура +130°С Производительность 16 м³/ч Материал — бронза | 42000 | |
| Danfoss VRB3-32 | |||
| Navien | Универсальный прибор, который используется во всех типах отопительных котлов, выпускаемых производителем. | 3000 | |
Danfoss VRB3-32
Цены на трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором и приводом сильно разняться. В основном все дело в том, в какие отопительные системы они должны быть установлены. Это касается давления внутри сети и температуры теплоносителя. Конечно, приборы с приводом стоят дороже.
Разнообразие трехходовых клапанов иногда ставить в тупик при их выборе. Не каждый может сразу определить, какой прибор нужно приобрести для конкретной системы отопления. Поэтому обращайтесь к нам в комментариях, и наши специалисты ответят на все ваши вопросы.
