Меню

Термостатический клапан для радиатора отопления принцип работы

Как правильно выбрать и самостоятельно установить термостатический клапан для радиатора отопления?

Современные энергоносители имеют достаточно высокую стоимость, поэтому каждый владелец квартиры или загородного дома задумывается, как сделать систему отопления более энергосберегающей. Не так давно у пользователей не было возможности регулировать подачу тепла в помещение, тем самым экономя расход. Строительная отрасль постоянно совершенствуется, и сейчас доступны специальные устройства – термостатические вентили. Это простые, надежные и недорогие элементы, позволяющие поддерживать в помещении желаемую температуру воздуха и регулировать энергопотребление. Принцип работы, виды и особенности термостатического вентиля рассмотрим ниже.


Термостатический вентиль

Что это такое и для чего он нужен

Термоклапан — это разновидность трубопроводной арматуры. Он позволяет поддерживать в помещении заданный температурный режим за счет оптимизации теплоотдачи отдельного отопительного прибора.

Назначение и область применения

Термоклапан предназначен для ручного или автоматического регулирования расхода теплоносителя через радиатор или распределительный коллектор.

Установка подобных устройств рекомендуется:

  1. В автономных отопительных системах, где нагрев носителя осуществляется твердотопливным котлом.
  2. На трубопроводах горячего водоснабжения. Вода для бытовых нужд может подаваться слишком горячей (до 95 ºС) и при отсутствии крана-смесителя вызывает ожоги у пользователей.
  3. Перед пластиковыми элементами трубопроводной системы. Термоклапан защитит от перегрева материал, из которого изготовлены трубы.

Характеристики

Для ознакомления приведу ряд основных технических характеристик термостатических клапанов:

  1. Максимальный уровень рабочего давления — 1,0 Мпа.
  2. Давление опрессовки перед вводом в эксплуатацию — 1,5 Мпа.
  3. Максимальная рабочая температура — +110 ºС.
  4. Максимально допустимая температура окружающей среды — +50 ºС.
  5. Пропускная способность клапана — от 1,6 до 2,5 м³/ч.
  6. Диапазон регулирования температур — +20…+60 ºС.
  7. Время срабатывания — 25 мин.
  8. Наработка на отказ при ручном управлении — 8000 циклов.

Из каких материалов изготавливают

Для изготовления корпуса термостатического клапана используют стойкие к коррозии металлы:

Дополнительно поверхности латунных изделий никелируют, а бронзовый корпус либо также никелируют, либо покрывают слоем хрома.

Термостатический клапан и регулировочный клапан – отличия

Особенно актуально применение термоклапанов на однотрубной системе отопления, но только в том случае, если она не проточная. То есть при наличии в месте соединения радиаторов перемычек – байпасов. Бывает что байпасов нет. В результате теплоноситель последовательно проходит через все радиаторы, один за другим. Установив термостатический клапан на такую систему, можно лишь навредить. Поскольку термостатический клапан будет отключать все радиаторы расположенные после него. Потому на проточную систему, если это почему-то очень необходимо, лучше поставить регулировочный радиаторный клапан. И не перекрывать его полностью.

Отличие регулировочного клапана от термостатического в возможности отрегулировать зазор для прохода теплоносителя – больше-меньше. Термостатический клапан наоборот может находиться только в двух положениях. Во-первых открыт до определенного, отрегулированного ранее, уровня. Во-вторых полностью закрыт. Потому не надо ставить термоклапан на проточную систему отопления без байпасов. Так как, при закрытии клапана, прекратиться циркуляция теплоносителя по всей системе. Это создаст охлаждение и разбалансировку системы отопления. А также негативно скажется на отопительном котле. Ситуация может усугубиться при отсутствии или плохом функционировании предохранительного клапана. То есть может произойти прорыв в каком-нибудь из слабых мест системы.

Устройство и принцип работы

В состав термоклапана входит два основных узла:

Конструкция термостатического клапана представляет собой полый корпус с крышкой. Внутри него находится подвижный шток с уплотнительной поверхностью, обеспечивающей герметичное перекрытие седла клапана. Шток подпружинен возвратной пружиной, для ее фиксации предусмотрено кольцо с шайбойц.

Резьбовая крышка клапана оснащена сальниковым узлом, состоящим из сальникового кольца и гайки. Для обеспечения дополнительной герметичности соединению на штоке установлено уплотнительное кольцо.

Радиаторный термоклапан присоединяется к приборам посредством полусгона, имеющего контргайку с тефлоновым вкладышем. Он закреплен на корпусе прибора накидной гайкой через уплотнительную прокладку.

В полости термостатической головки расположен сильфон, наполненный термореагирующим веществом, и шток. При повышении температуры наполнитель в сильфонной емкости расширяется и воздействует на шток, который, в свою очередь, передает усилие через удлинитель на шток термостатического клапана. Когда шток клапана опускается, он перекрывает поток теплоносителя.

В радиаторе замедляется циркуляция, снижается теплоотдача. Для возврата штока предусмотрен пружинный механизм. Крепление термостатической головки к клапану обеспечивается латунной накидной гайкой.

Термостатический клапан – принцип работы

Главным достоинством термостатического клапана является возможность добиться автоматизации поддержания определенной температуры в помещениях. Термоклапан не нужно каждый раз регулировать вручную. При этом температуру в разных помещениях можно выставить разную. Например, в коридоре +20°С, в спальне +24°С, в ванной +22°С. Поворачивая настроечную рукоятку относительно метки можно настроить температуру воздуха в помещении. Как правило в пределах от +5°С до +28°С. То есть +5°С – минимальная температура для того, чтобы система не замерла. А вот +28°С – максимальный уровень, так называемой комнатной температуры, комфортной для человека.

Устройство термостатического клапана

Устройство которое автоматически регулирует температуру находится в термоголовке. Которая устанавливается на термостатическом клапане. Это термоэлемент. Внутри него находиться сильфон – замкнутая гофрированная система, меняющая свои размеры. Сильфон заполнен специальным веществом. Это вещество изменяет свое состояние, в том числе объем, под воздействием температуры воздуха.

Если отрегулировать термоклапан, допустим, на +22°С, то при падении температуры воздуха в комнате до +21°С вещество в сильфоне уменьшиться в объеме. Несомненно, это уменьшит давление на шток клапана. Клапан откроется и теплоноситель будет нагревать радиатор. Температура воздуха в помещении будет повышаться. Когда она достигнет +23°С вещество в сильфоне начнет расширятся и давить на шток клапана. Клапан закроется и теплоноситель пойдет в обход радиатора. Радиатор перестанет нагреваться и температура воздуха в комнате будет понижаться. И так далее. По замкнутому кругу. Поддерживая в помещении постоянную температуру.

Читайте также:  Как спроектировать отопление с газовым котлом

Преимущества и недостатки

К преимуществам установки термостатических клапанов в систему отопления можно отнести следующие факторы:

  • Энергонезависимость прибора.
  • Компактность.
  • Высокая точность регулировки температуры.
  • Простота в эксплуатации и высокая надежность.
  • Эстетичность внешнего вида.
  • Оптимальное сочетание цены и функциональности.

Недостатками использования термостатических клапанов считаются:

  • Сложность настройки.
  • Опасность сбоя работы термоголовки под влиянием сквозняка или работающей рядом печи.

Большие площади

Установка теплого пола в качестве основного вида отопления подразумевает монтаж полноценного оборудования для смешения, которое способно развести потоки на два – теплого пола и центрального отопления. Здесь необходимы трехходовые термостатические вентили с полноценным затеканием в систему.

Специалисты рекомендуют устанавливать один общий контур, где рабочая жидкость качается насосом. На входе в теплый пол врезается смесительный вентиль. Он управляется специальным регулятором температурного режима. Смесительный вентиль устанавливается между байпасом и обраткой. Датчик в верхней части клапана регулирует заданную температуру.

В случае повышения температуры, смесительный вентиль перекрывает обратку. Дальнейшая циркуляция рабочей жидкости происходит в теплоносителях теплого пола.

Термоклапаны подразделяются на виды по следующим признакам:

  • По способу установки — прямой, угловой, осевой.
  • По назначению — смесительный, балансировочный.
  • По типу системы отопления — для однотрубной или двухтрубной системы.
  • По типу наполнителя в сильфонной емкости термоэлемента — парафин, газообразное или жидкое вещество.
  • По виду термостатического элемента — ручное, механическое или электронное регулирование, с выносным датчиком.

Ручные

У ручных термостатических клапанов шток срабатывает на остановку движения теплоносителя при вращении в ручном режиме ручки, находящейся снаружи корпуса. Поворачивая регулятор, можно изменить давление в термостатической головке, что повлияет на чувствительный элемент и приведет в движение шток. Они бывают прямого или углового исполнения.

Выпускаются в двух диаметрах прохода — ½» или ¾». Отличаются более простой конструкцией и низкой ценой. Основной минус термостатического клапана с ручной настройкой — это невысокая точность регулировки температуры и необходимость контролировать своевременное срабатывание со стороны человека.

Механические

Это устройства с более сложной конструкцией, способной автоматически поддерживать заданный температурный режим в помещении. Основу их термостатической головки составляет сильфонная емкость, наполненная жидкостью с высоким коэффициентом температурного расширения.

При нагревании жидкость в сильфоне расширяется и приводит в движение шток термоголовки. Он через удлинитель передает усилие на шток термостатического клапана, который и перекрывает поток теплоносителя. При охлаждении жидкости процесс идет в обратном направлении

Газовый или жидкостный

Эффективность работы термостатического клапана зависит от свойств вещества в сильфоне. Газонаполненные термоэлементы более точные и надежные. Они быстрее реагируют на изменения температуры, но сложнее в производстве и поэтому дороже.

Жидкостные чуть медленнее срабатывают, но проще в изготовлении. К плюсам жидкостных термоэлементов также можно отнести высокую точность передачи внутреннего давления сильфона на шток термостатического клапана.

С выносным датчиком

Термоклапаны с выносным датчиком предназначены для установки в радиаторах с нижним подключением или расположенных в нише. Термостатическая головка монтируется на клапан с помощью резьбового соединения, а температурный датчик крепится к стене в любом удобном месте. Между собой головка и датчик соединяются капиллярной трубкой.

Такие модели поддерживают температуру более точно, но по цене дороже остальных.

Электронные

Электронные термоклапаны имеют более объемные габариты. В корпус прибора встроен электронный микропроцессор, управляющий движением штока, также имеется дополнительное отделение для двух батареек. Одно из достоинств электронных моделей — более широкий функционал. С их помощью, например, можно выставить разную температуру в помещении в утреннее или вечернее время суток, на каждый день недели.

Конструкция

По строению трехходовой клапан включает два двухходовых крана, совмещенные в едином корпусе. При этом они регулируют интенсивность потока теплоносителя, чтобы можно было влиять на температуру горячей воды в радиаторах и трубах теплого пола.

Термостатический смесительный клапан состоит из таких элементов:

  • металлический корпус;
  • стальной шарик или шток с запорной шайбой;
  • крепежные муфты.

Если клапан оборудован штоком, его можно подключить к электромеханическому приводу. Тогда управление потоком и температурой теплоносителя можно будет автоматизировать. Ручные клапаны обычно оснащают металлическими шариками. Принцип действия таких устройств напоминает работу кухонного смесителя.

Стоит отметить, что распределительный трехходовой клапан, корпус которого изготовлен из латуни, предпочтительнее, чем чугунный, поскольку он легче и заметно долговечнее.

Как выбирать

Термостат подбирается в соответствии с рабочими характеристиками отопительной системы. Устройство должно:

  1. Выдерживать давление в диапазоне 16–40 бар и температуру до 200 °С.
  2. Быть изготовлено из коррозиестойких материалов, устойчивых к механическим воздействиям.
  3. Совпадать по диаметру с размером трубопровода.
  4. Совпадать по параметрам резьбы на трубе.

Популярные производители

Наиболее надежными и долговечными считаются термостаты, изготовленные следующими компаниями:

  • Danfoss (Дания). Приборы этого производителя, несмотря на достаточно низкую цену, обладают усовершенствованной конструкцией. Они оснащены стабилизатором потока, поэтому работают бесшумно. Не засоряются при работе с теплоносителем любой загрязненности, так как ход их штока больше в 1,5 раза, а окно настройки производительности имеет увеличенное сечение.

  • Oventrop (Германия). Многообразие типоразмеров термостатической арматуры компании Oventrop позволяет подобрать идеальную модель к любой инженерной системе. Отличные регулирующие качества, высокая надежность продукции сочетаются с эстетичным внешним видом.

  • Luxor (Италия). Термостаты Luxor подходят для систем отопления, где теплоноситель — горячая вода. Они оснащены термостатическим шпинделем, обеспечивающим предварительную настройку потока.

От чего зависит стоимость и примерная цена

Стоимость термостатических клапанов бывает разной и зависит:

  • От конструктивного исполнения.
  • Материала корпусных деталей.
  • Технических характеристик.
  • Особенностей производства.
Читайте также:  Правила монтажа коллектора отопления

Сколько примерно стоят разные модели термостатических клапанов, смотрите в таблице.

Правила монтажа и эксплуатации

Монтаж термостатического клапана я выполняю по следующей схеме:

  1. Сливаю из системы отопления всю жидкость. В частной постройке это сделать проще, а для слива в многоквартирном доме придется обращаться в обслуживающую организацию, так как вентиль находится в подвальном помещении.
  2. Вырезаю часть трубы, соответствующую по размеру купленному прибору.
  3. Нарезаю резьбу на концах труб.
  4. Вкручиваю изделие в резьбу на трубах с уплотнением соединения льняной нитью на термостойкой краске.
  5. Проверяю герметичность соединений, неподвижность положения корпуса клапана.
  6. Настраиваю термоэлемент.

Во время эксплуатации термостатической арматуры я стараюсь, чтобы:

  1. Прибор был защищен от попадания прямых солнечных лучей.
  2. Клапан был закрыт во время проветривания помещения, так как холодный воздух быстро охладит термостат, и он увеличит поступление горячего теплоносителя в радиатор.
  3. Если прибор настроен на контроль температурного режима в нескольких комнатах одновременно, то слежу за тем, чтобы межкомнатные двери были закрыты.
  4. До следующего отопительного сезона все клапаны оставались в открытом положении. Иначе может произойти прилипание золотника к седлу клапана и выходу из строя прибора.
  5. На летнее время снимаю термостатическую головку с вентиля. Это увеличит срок ее службы.

Регулировка прибора

После установки я регулирую прибор следующим образом:

  1. Полностью открываю клапан до момента нагрева и стабилизации температуры в комнате.
  2. Затем закрываю его полностью и жду, пока температура в помещении станет комфортной.
  3. Снимаю рукоятку термостатической головки и устанавливаю ее повторно, чтобы нужное значение температуры на ее шкале достигалось при полном открытии клапана.
  4. После этого начинаю понемногу его открывать, пока в батарею не начнет поступать теплоноситель, а корпус термостатического клапана станет теплым на ощупь.

Особенности установки

Отопительные системы собираются по различным схемам, от чего будет зависеть расположение труб горячего водоснабжения, заглушек и регулировочных клапанов. Прежде чем начинать установку, нужно перекрыть подачу теплоносителя к радиатору и слить остатки воды.

При однотрубной отопительной системе горячая вода циркулирует по одной трубе, а приборы отопления подключаются последовательно. Теплоноситель к радиатору подводится посредством специальной трубы, установленной сверху. В контуре он проходит через батарею и выходит с другой стороны, перенаправляясь в магистраль. При таком подключении термостат монтируется на байпас, соединяющий прямую и обратную трубу прибора отопления. И даже если клапан будет перекрыт, горячая вода все равно продолжит перемещаться. Сбой термостата может произойти из-за того, если не установить байпасы под трубами. Если отключиться одну батарею, то сбой будет не только у вентиля, но и у всей отопительной системы.

В двухтрубных системах дела обстоят иначе, так как в ней по одной трубе подается теплоноситель, а по другой он отводится. Перемычка, то есть байпас, в такой ситуации не требуется, поэтому термостатический вентиль устанавливается на трубе подачи. Регулировочный клапан эффективен и в индивидуальных отопительных системах. Актуален он и для централизованных сетей, но с учетом того, что предусмотрен счетчик горячей воды.


Установленный в систему отопления вентиль

Прежде чем приступить к настройке термостата, в первую очередь потребуется изолировать помещение от тепловых потерь. Для этого закрываются все двери и окна. Далее клапан выставляют на максимальную теплоотдачу и включают отопление, после чего замеряют температуру в комнате. После ее увеличения на 5 градусов, вентиль закрывают. Теперь нужно немного выждать и плавно открывать регулятор до той поры, пока не пойдет вода. Это положение следует запомнить.

Частые ошибки и проблемы при установке

Поскольку головка термостата при работе должна свободно контактировать с воздухом, при монтаже устройства нельзя допускать следующих ошибок:

  1. Устанавливать головку в вертикальном положении. На термостатическую головку будет попадать воздух, нагретый подводящей трубой, что не позволит ей правильно оценить температуру в помещении.
  2. Устанавливать прибор без учета направления потока.
  3. Закрывать доступ к клапану основной воздушной массы мебелью, плотными шторами, декоративными экранами и т.д.
  4. Размещать под широким подоконником или в нише, где существует зона повышенного нагрева.

Ошибки в размещении термостатической головки приводят к созданию вокруг нее зоны с более теплым воздухом, чем в помещении. Поэтому прибор заблокирует движение теплоносителя слишком рано и не позволит создать в комнате оптимальный температурный режим.

Установка терморегулятора на батарею

В процессе монтажа очень важно придерживаться инструкции и не размещать устройства данного типа в нишах, за декоративными решетками и шторами. Если же по какой-либо причине это не представляется возможным, устанавливается дистанционный датчик

Неэффективно устанавливать терморегулятор для чугунных батарей, так как они очень долго нагреваются и остывают.

Прежде чем перейти к монтажу терморегуляторов необходимо отключить стояк и слить теплоноситель из отопительной системы.

Только после этого можно перейти к работам по установке данного прибора, их рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

  • Горизонтальные подводки трубопроводов отрезаются на определенном расстоянии от нагревательного прибора.
  • Отсоединяется отрезанный трубопровод и запорное устройство.
  • Отсоединяются гайки и хвостовики совместно с гайками клапана или крана.
  • В пробки радиатора заворачиваются хвостовики.
  • На выбранное место устанавливается трубная обвязка.
  • Обвязка соединяется с горизонтальными трубопроводами.

Настройка термореле с регулировкой температуры производится следующим образом:

  • В помещении плотно закрываются все окна и двери, чтобы утечку тепла свести к минимуму.
  • В помещении, где требуется поддержание определенного значения температуры, необходимо установить комнатный термометр.
  • Клапан полностью открывается, для чего головка терморегулятора поворачивается до упора влево, в таком случае радиатор будет функционировать с максимальной теплоотдачей, в помещении начнет повышаться температура.
  • Как только температура станет выше первоначальной на 5-6 °C, нужно закрыть клапан, для этого его головка поворачивается до упора вправо, после чего в помещении начнет постепенно остывать воздух.
  • После того как температура достигнет желаемой величины, клапан медленно открывается посредством вращения головки регулятора в левую сторону. При этом необходимо внимательно прислушаться, как только услышите шум воды и ощутите резкое нагревание корпуса терморегулятора, прекратите вращение головки и запомните ее положение.
  • Настройка полностью завершена. Температура в помещении будет держаться с точностью до 1 °C.
Читайте также:  Алюминиевый радиатор центральное отопление

Советы специалистов

Несколько советов от профессионалов помогут выполнить владельцу квартиры установку и настройку термостатического клапана своими руками и по всем правилам:

  1. Важно смонтировать прибор таким образом, чтобы направление движения воды совпадало с направлением, которое показывает стрелка, изображенная рядом с маркировкой на корпусе, иначе работа термостатического клапана будет некорректной.
  2. Для систем теплого пола лучше выбирать термостаты с боковым вентилем — это облегчает доступ к настройке.
  3. В общественных помещениях для установки нужно использовать термостатические клапаны с удаленным управлением или предварительной настройкой, чтобы защитить их от воздействия посторонних.
  4. Для уплотнения резьбового соединения следует применять не фум-ленту, а полимерные или льняные нити с термостойкой краской. При нагревании и значительных перепадах температур происходит тепловое расширение патрубков, плотность укладки ленты может нарушиться, что приведет к образованию течи.
  5. Клапан целесообразнее размещать на подающей трубе.
  6. Расстояние от пола до места установки термостатического клапана должно составлять не менее 40-60 см. Изначально производители настраивают их на улавливание изменений температуры именно на этом уровне. Если необходимо изменить этот параметр, то выполняется дополнительная настройка прибора.
  7. Термостатическая головка должна устанавливаться на клапан в горизонтальном положении и быть повернутой вглубь комнаты. Если установить термоголовку вертикально, то теплый воздух от стояка будет мешать нормальной работе датчика.
  8. При установке термостатического клапана в однотрубной системе отопления требуется смонтировать дополнительный перепускной участок — байпас. Он должен находиться между входящим в отопительный прибор и выходящим из него участками трубопроводов (как на фото ниже).

Регулирующие вентили для радиаторов

Чтобы в ручном режиме отрегулировать работу отопительных приборов, используют специальные вентили. Такие краны реализуют с прямым или угловым подключением. Порядок, как регулировать батареи отопления с помощью этих устройств в ручном режиме, заключается в следующем.

При повороте вентиля опускается или поднимается запорный конус. В закрытом положении поток теплоносителя полностью перекрывается. Перемещаясь вверх или вниз, конус регулирует в большей или меньшей степени количество циркулирующей воды.

Благодаря данному принципу действия такие вентили также называют «механическими регуляторами температуры». Устанавливают их на батареи на резьбу, а к трубам подсоединяют фитингами, чаще всего обжимного типа.

Регулировочный вентиль, используемый для отопительных приборов, имеет следующие преимущества:

  • устройство отличается надежностью, ему не опасны засоры и мелкофракционные абразивные частицы, присутствующие в теплоносителе – это касается исключительно качественных изделий, у которых конус клапана произведен из металла и тщательным образом обработан;
  • изделие имеет доступную стоимость.

У регулировочных вентилей имеются и недостатки — каждый раз при использовании устройства его положение приходится менять вручную и по этой причине довольно проблематично поддерживать стабильный температурный режим.

Для того, кого не устраивает такой порядок, и он задумывается над тем как регулировать температуру батареи отопления другим методом, больше подойдет применение автоматических изделий, позволяющих держать под контролем степень нагрева радиаторов.

Какого производителя выбрать при покупке трехходового клапана?

Современный рынок предлагает большой выбор изделий. Следует отталкиваться от общих параметров вентилей:

  • Тип самого вентиля.
  • Назначение клапана (например, для теплого основания)

Исходя их общих параметров, можно определяться с маркой и стоимостью изделия. На российском рынке большой популярностью пользуются вентили марки Esbe (Эсбе). Это шведская компания, производящая подобное оборудование на протяжении уже века. Доверие и надежность сопровождает бренд во все времена. Выбор оборудования этой компании сможет гарантировать безупречную и долговечную эксплуатацию.

Особое внимание стоит обратить на оборудование американской компании Honeywell (Ханивел). Продукция отличается высокотехнологичностью, простотой и удобством. Установка и использование изделий для теплого основания этой компании не составляет никакого труда. Инновации внедряются в технологический процесс изготовления оборудования ежегодно. Постоянные обновления позволяют добиться максимальной эффективности в работе изделий.

В последнее время популярностью стали пользоваться клапаны марки Valtec (Валтек). Это компания изготавливает свою продукцию в сотрудничестве с российскими и итальянскими специалистами. Изделия отличаются высоким качеством и приемлемой ценой. Потребителю всегда предоставляются сопутствующие сертификаты. Гарантийный срок на изделия составляет семь лет. Оборудование компании не подведет и будет служить в течение многих лет.

Установка трехходовых клапанов требует особого внимания. Следует учитывать множество нюансов. Грамотная установка оборудования положительно отразится на работоспособности всей системы отопления.

Danfoss

Эта компания является изобретателем описываемого оборудования. Уже более 60 лет продукция данного производителя олицетворяет самое лучше качество, высокую надежность и ассортимент. Эта техника помогает существенно сэкономить.

Среди популярных изделий можно выделить вентиль термостатический RA-N. Он предназначен для двухтрубных систем, оснащен встроенной функцией для предварительной настройки пропускной способности. Устройство изготовлено в прочном литом бронзовом корпусе и максимально защищено от коррозии.

Как видно, эти решения – отличный вариант, когда необходимо сэкономить на отоплении или когда в квартире или доме очень жарко. Эти устройства способны сделать жизнь более комфортной.