Устройство и монтаж трехходового крана для теплого пола

Гидравлические системы отопления, используемые на сегодняшний день в быту, представляют собой удобный и эффективный вариант обогрева. Несмотря на относительно простой и понятный принцип работы, такие системы отличаются большим набором комплектующих, устройств и механизмов, обеспечивающих функциональность отопительного оборудования. Для теплого пола, который вы планируете оборудовать у себя дома или в квартире, вам не обойтись без специальной запорной арматуры.

Одним из самых распространенных и хорошо знакомых механизмов, используемых в жидкостных напольных отопительных системах, являются смесительные краны и клапаны. Устройства выполняют одну из основных функций, регулировку подачи теплоносителя в системе. Трехходовой кран, используемый для теплого пола, играет в этом плане ключевую роль. Без него трудно представить нормальную работу теплых водяных полов, особенно когда речь идет о полноценной домашней системе отопления. Используемые на практике водяные полы могут иметь простую и сложную конструкцию. Простая схема отопления обычно оснащается механическими смесительными устройствами с ручным приводом. Рассмотрим детальнее, что собой представляет трехходовой кран, принцип действия этого устройства и особенности конструкции.

Сфера использования крана

Если для вас непринципиальным является, какая система отопления будет оборудована в вашем доме, старайтесь использовать самые простые, надежные и проверенные механизмы и комплектующие. Трехходовой кран, с момент своего появления, стал одним из самых распространенных видом запорной арматуры. Устройство сконструировано таким образом, что бы путем простых и несложных механических манипуляций осуществлять регулировку водяных поток.

Важно! Следует понимать, что теплые полы – это низкотемпературная отопительная система. Максимально допустимые параметры температуры нагрева для работы 35-55 0 С. Источники нагрева нагревают воду до 75-95 0 С. Установка трехходового крана обеспечивает смешение горячей и холодной воды, для последующей подачи подготовленной воды в водяной контур теплых полов.

Установив в системе трубопроводов такой вентиль, вы получаете возможность путем переключения самостоятельно распределять направление и интенсивность потоков теплоносителя, смешивая холодную воду с горячим поток. Название кран получил благодаря принципу действия. Основную работу устройство выполняет, имея три точки переключения, объединяя два водяных поток в третий. По внешнему виду кран представляет собой обычный тройник, оснащенный внутри запорным или регулирующим механизмом. Располагает устройство перед смесительным узлом, на месте подключения байпаса к основной, подающей трубе.

*
Обычно трехходовой кран применяется в системе теплых полов для повышения эффективности работы отопительного контура. Работа прибора обеспечивает, как было сказано ранее, смешивание воды разной температуры в единый поток. Такая регулировка создает необходимый температурный режим в отапливаемом помещении и дает существенную экономию энергоресурсов при работе нагревательных приборов.

Особенности конструкции и принцип работы крана

Необходимость смешивания и распределения водяных поток на первый взгляд, проста и понятна. Однако далеко не всем понятно, каким образом можно добиться желаемого эффекта. Для этого рассмотрим принцип работы трехходового вентиля и его конструкцию. Для лучшего представления, рассмотрим внутреннее устройство крана в разных режимах работы.

На следующих рисунках-схемах показано поэтапное переключение крана:

• Положение первое: кран перекрывает второй патрубок, подается основной поток из третьего патрубка в направлении первого патрубка. В системе циркулирует холодная вода.
• Положение второе: перекрывается третий поток (обычно байпас) и основной поток горячей воды следует из второго патрубка по направлению к первому.
• Третье положение: подвижная заслонка устанавливается в срединное положение между вторым и третьим патрубком. В этом положении смешивается холодная вода из третьего патрубка с горячей водой, подающейся из второго. Далее поток направляется в первый патрубок.

Благодаря рисункам становится понятным принцип действия вентиля, каким образом вода проходит через устройство и как осуществляется подмес холодной воды к горячей жидкости.

Для лучшего понимания рассмотрим пример: Температура теплоносителя, подающегося из системы центрального отопления, составляет 70 0 С. Для теплых полов, уложенных в комнате, вам требуется иметь воду, температурой 35-55 0 С. Уменьшить температуру нагрева воды, циркулирующей в стояке ЦО или идущей от нагревательного прибора, технически невозможно. Что делается в таких ситуациях?

Решить технологическую проблему поможет смесительный кран – трехходовой. Встроенный в трубопровод прибор создаст технологические возможности для подмеса прохладной воды, поступающей в обратном направлении из водяного контура с основным потоком горячей воды. Как это делается?

Флажок подвижной заслонки располагается в срединном положении, между вторым и третьим входами крана. В результате вода из обратки, температурой в 20 0 С смешивается с горячей водой, поступающей от источника нагрева температурой 70 0 С. На выходе, в первый патрубок уже идет подготовленная вода для теплого пола оптимальной температуры.

Подобным образом осуществляется регулировка температуры теплоносителя, расходуемого для работы нескольких водяных контуров.

Работая по такой схеме, трехходовой кран имеет соответствующую конструкцию. Изделие изготавливается обычно из прочных металлических сплавов, из латуни или из бронзы. Основной корпус представляет собой цельнолитую конструкцию с тремя входными отверстиями. Два патрубка обеспечивают подачу холодной и горячей воды, а вот третий, выходной патрубок используется для подачи рабочей жидкости для отопительных контуров.

Запорный механизм в кране может быть трех типов:

Регулировку интенсивности потока и направления осуществляет шток, деталь механизма, двигающаяся в вертикальном положении и приводящий в движение запорный элемент. В большинстве моделей, в частности в тех, устройство которых показано на рисунках, используется шаровая заслонка, вращающаяся вокруг своей оси. Реже используются цилиндрические и конусные заслонки.

На заметку: шаровые заслонки обеспечивают максимально герметичное перекрытие патрубков, в отличие от штока, который занимается только перераспределением потоков. Лучшим вариантом станет использование моделей кранов, обладающих сразу двумя функциями: запорной и распределительной.

*
С точки зрения технологичности, оба типа, запорный и распределительный кран способны выполнять и смешивание, и распределение потоков. На практике оказывается, что запорный трехходовой кран труднее справляется с режимом смешивания. Такие изделия обычно оснащаются шаровыми или цилиндрическими заслонками. В случае с регулировочными (распределительными) кранами ситуация иная. Шток двигается при ручном управлении или может управляться термоголовкой в автоматическом режиме (в случае с трехходовым клапаном).Такие краны гораздо надежнее, так как при значительном скачке давления в трубопроводе, шток способен выдержать гидравлический удар.

Покупая трехходовой кран, следует обратить внимание технические параметры устройств:

• материал изготовления;
• максимально рабочая температура теплоносителя (как правило, до 120 0 );
• номинальное рабочее давление PN в диапазоне 10-16 кгс/см 2 ;
• условный проход 15-40 мм.

Важно! При неправильной эксплуатации крана, механизм может заклинить. Не стоит приобретать дешевые устройства. Быстрое изнашивание подвижных элементов конструкции приведет к потере герметичности узла. Современные порошковые сплавы, используемые для изготовления сантехнических узлов, слабо противостоят коррозии и могут не выдержать гидравлического удара.

Распределительные краны устанавливаются для обвязки систем отопления, использующие нагревательные котлы в комплекте с накопительными бойлерами. Внешне оба типа, и смесительный и распределительный краны одинаковы. Единственная разница – режим работы. Это может быть гидравлический режим переменный или постоянный.

Трехходовой перепускной вентиль с постоянным режимом используют в быту, когда имеется циркулирующий теплоноситель постоянного объема. Переменный гидравлический режим подходит для систем отопления, где подмес осуществляется в зависимости от объема используемого теплоносителя.

Монтаж трехходового крана

Изделия устанавливаются на основной, подающей трубе перед циркулирующим насосом и смесительным узлов. Крепится литая конструкция крана с помощью муфт, фланцев или посредством сварки (при использовании металлического трубопровода).

В системе отопления обычно используются приспособления следующих типов:

• Г, Т и S – образные, в зависимости от формы поворота;
• по способу посадки затворного механизма – краны сальниковые или натяжные;
• по типу проточной части краны бывают пробно-пропускные и полнопроходные.

Работа устройства может контролироваться ручным способом. Как правило, такой способ управления является самым дешевым и распространенным. Эксплуатация трехходового крана в данном случае схожа с работой шарового вентиля. Приборы, оснащенные термоголовкой и электроприводом, монтируются в системы отопления, рассчитанные на обогрев больших площадей и предполагающие постоянную эксплуатацию. Речь идет уже о технологическом усовершенствовании обычного вентиля в более технологичное устройство – трехходовой клапан.

Распространенным считается модель кранов, оснащенных пневмоприводом. Этот тип устройства безопасен в отличие от электромеханического прибора.

Отличия трехходового крана от трехходового клапана

Приступая к монтажу теплого пола, мало кто из нас ощущает разницу между трехходовым краном и клапаном аналогичной конструкции. Если вы хотите оборудовать простую и достаточно дешевую отопительную систему, отдайте предпочтение обычному вентилю. Если наоборот, вы задумали масштабную конструкцию, полноценный обогрев жилых помещений за счет теплых полов, лучше отдать предпочтение трехходовому клапану. Существенной разницы между двумя приборами нет. Отличие только в вариантах управления. Трехходовой кран управляется вручную, тогда как клапан, более сложный с технической стороны прибор, рассчитан на автоматическую работу.

Перемена положения затворной заслонки в автоматизированном приборе осуществляется за счет работы электромеханического устройства. Работая с ручными вентилями, вы осуществляете регулировку потоков по наитию, самостоятельно определяя: холодно в помещении или тепло, увеличивая или уменьшая интенсивность потока горячей воды в петлях водяного пола.

Трехходовой клапан взаимодействует с термостатом, который контролирует температурный режим в помещении. На превышение или уменьшение заданных температурных параметров, реагирует термоголовка прибора, приводящая в действие затворный шток. За счет установки в системе отопления «теплые полы» трехходовых клапанов удается не только добиться необходимого температурного режима, но и оптимизировать работу всех отопительных контуров.

По принципу действия клапана обычно бывают смесительные и распределительные.

Заключение

При монтаже теплых полов вам никак не обойтись без использования трехходового крана. Отдать предпочтение механическому изделию или поставить на трубопровод автоматизированный прибор, трехходовой клапан, решать вам.

При монтаже смесительного узла и непосредственно распределительных кранов лучше использовать опыт и знания специалистов. Ошибки, допущенные во время установки, могут стать причиной нарушения циркуляции теплоносителя в системе и в дальнейшем стать причиной механического повреждения трубопровода теплых полов. Несмотря на то, что конструкция перепускных вентилей проверена временем, при эксплуатации изделий следует соблюдать правила и инструкции, продлевая срок годности приборов.

Назначение и разновидности термосмесительных клапанов в системе теплого пола

Благодаря созданию комфортных условий, водяной теплый пол становится уже привычным. Чаще всего он обустраивается в частных владениях. Для регулирования потоков жидкости необходимо включать в систему трехходовой клапан для теплого пола определенного типа.

Схема узла подмеса для теплого пола

Особенности трехходового клапана

Смешивание потоков жидкости, которое позволяет выполнять термостатический смесительный кран, дает возможность направлять в систему теплого пола потоки со стабильной, нормативно установленной температурой. Производится эта операция автоматически. Для смешивания, происходящего внутри прибора, к горячей воде добавляется уже остывшая жидкость из «обратки».

Описание трехходового клапана

Функционирование происходит в следующей последовательности:

Принцип работы трехходового клапана

• горячая вода поступает к коллектору, входящему в систему теплого пола;
• при проходе термосмесительного клапана происходит определение степени нагрева жидкости;
• если температура воды выше установленной, то открывается проход, куда поступает охлажденная жидкость;
• внутри происходит смешивание двух потоков;
• после достижения нужного значения проход для холодной воды закрывается.

Подача и обработка тепла в пол трехходового смесителя

Такой кран, изготавливаемый из латуни, в своей конструкции имеет три хода, обусловливающие применение разных способов смешивания жидкостных потоков, в зависимости от которых выделяются три разновидности трехходовых клапанов.

Габаритные и установочные размеры трехходового клапана

• Клапан с нужной для теплых полов функцией термостата. Такое устройство не только регулирует интенсивность смешиваемых потоков, но и обеспечивает поддержание в системе заданной температуры. Содействует осуществлению данной функции наличие термочувствительного элемента, который, улавливая степень нагрева обоих потоков, входящих в кран, изменяет сечение отверстий.
• Трехходовой термостатический клапан второй разновидности отличается тем, что обеспечивает регулирование интенсивности подачи только горячего потока. В комплектацию входит термоголовка с выносным датчиком.
• Также можно из ассортимента трехходовых моделей подобрать смесительный кран, который автоматически не поддерживает заданную температуру.

Критерии подбора

Подбирая смесительный клапан, целесообразно ориентироваться на несколько показателей.

Площадь помещения. Для маленьких комнат – ванной, туалетной не всегда рекомендуется приобретать более дорогой термосмесительный клапан, так как достаточно поставить привычный вентиль. Большие помещения при обустройстве теплых водяных полов потребуют наличия смесителей, автоматически регулирующих температуру обогревающей жидкости.

Трехходовые клапаны Esbe модели VTA320

Характеристики двухходового клапана

Двухходовой кран представляет собой модернизацию вентиля. Вмонтированный в коллектор, он, работая в автоматическом режиме, поддерживает уровень заданной температуры. В отличие от традиционного вентиля, такая модель ориентирована на пропуск жидкостного потока в одном направлении. При обратной установке весь процесс функционирования теплого пола будет нарушен. Для продления эксплуатационного срока перед клапаном монтируется фильтр для задержки механических примесей.

Термосмесительный узел теплого пола

Схема двухходового клапана

Благодаря подобной схеме, теплый пол не перегревается, следовательно, его эксплуатационный срок удлиняется. Поскольку пропускная способность двухходового клапана сравнительно невысокая, регулирование температуры производится плавно, без скачков. Специалистами рекомендуется применять этот прибор при обустройстве теплых полов на значительной площади, превышающей 200 м 2 .

Схема подключения трехходового клапана

В зависимости от направления потоков, термостатический клапан представлен двумя моделями.

• Т-образная или симметричная схема. При таком подключении вода – горячая и холодная входит через боковые отверстия, а после смешивания жидкость вытекает через центральный ход.
• L-образная или асимметричная схема. В таком случае горячая вода поступает с одного бока, а холодная – снизу. Впоследствии смешанный поток выходит из второго бокового хода.

Схема подключения трехходового смесительного клапана

Рассматривая смесительный узел, можно выделить в нем следующие составные части:

• клапан обратный;
• датчик температурный;
• насос циркуляционный;
• смесительный трехходовой клапан.

Схема смесительного узла для теплого пола

Схема подключения включает циркуляционный насос, монтируемый на подачу. Затем устанавливается температурный датчик, необходимый для определения степени нагрева поступающей воды. После этого идет термостатический клапан. На «обратку» монтируется обратный клапан с выходом, который присоединяется к трубе с циркулирующей охлажденной жидкостью, направляемой к смесительному клапану.

При подобной схеме подключения теплоноситель движется по следующему маршруту.

Последовательный тип подключения

• Закачивание горячей воды при помощи циркуляционного насоса в систему оборудуемого теплого пола. Температура теплоносителя может достигать 80°С.
• Смешивание с холодной водой при прохождении трехходового клапана. В результате достигается нужная температура.
• Распределение теплоносителя по трубам теплого пола.
• Возвращение остывшей воды в «обратку», откуда она забирается в трехходовой клапан для последующего смешивания с горячей жидкостью.

При подобном подключении регулирование степени нагрева поступающей в водяной контур воды осуществляет температурный датчик. Есть и другие способы управления. Самый неэффективный – это ручной метод, когда требуется изменять поступление потоков поворотом рукоятки. Есть вариант управления при помощи сервопривода, команды на который поступают от контроллера сообразно сигналам, поступающим от датчиков.

Схема узлов на основе трехходового смесительного и термостатического клапанов для теплых полов

Термостатический кран при оборудовании водяного теплого пола играет важную роль. Не допуская перегревания поступающего в трубы теплоносителя, он позволяет экономить топливо. Кроме этого, обеспечивается безопасность при эксплуатации достаточно сложной системы обогрева и продляется срок безаварийной службы.

Видео: Тёплый пол своими руками: нужен ли трёхходовой кран