Что и как: принцип работы трехходового крана для отопления

Виды трехходовых кранов

Особенности конструкции предполагают деление трехходовых смесителей на несколько видов:

Параметры Виды трехходовых кранов
Тип затворного механизма Шаровые, пробковые (цилиндрические, конусные)
Диаметр проходного отверстия в затворе Полнопроходные, редуцированные (диаметр канала в затворном механизме несколько сужен)
Форма канала в затворном механизме Т-образные, L-образные
Способ управления Ручные (рычаг, бабочка), с электроприводом, с пневмоприводом
Способ соединения Резьбовые (муфтовые, штуцерные, цапковые), сварные, фланцевые

Использование привода в комплекте с выносным термодатчиком, контроллером или ручным переключателем позволяет автоматизировать процесс управления. Модели с пневматическим приводом безопаснее электрических сервоприводных аналогов.

Разновидности кранов

По методу распределения теплового носителя в системе различают два типа кранов:

  1. Запорные. Механизм предназначен для переключения перемещения рабочей массы из одной трубы в другую посредством шарового элемента. По внешнему виду изделие схоже с обычным вентилем, но с одним различием – имеет вспомогательный выход. Слабой стороной данного вида является отсутствие возможности плавной регулировки потока тепловой жидкости.
  2. Регулирующие. Затвором служит шток, изменение положения которого позволяет регулировать подачу рабочей среды в сеть. Перемещение теплоносителя осуществляется электроприводом, который управляется автоматическим датчиком температуры. Кроме того, используются краны с ручным регулированием температуры массы, однако он менее эффективен.

В зависимости от назначения устройства вентили разделяют:

  1. Смесительный. Служит для поддержания температуры тепловой массы в определенных частях сети посредством смешивания. Изделие оснащено двумя входными отверстиями, которые пропускают горячую и холодную среду и одним выходным, через него разбавленная масса оптимальной температуры поступает прямо в сеть отопления.
  2. Разделительный. Механизм используется для регулировки объема тепловой жидкости в различных элементах отопительной сети. Выполняет перенаправление потока массы из одной системы трубопровода в другую. Наличие одного входа и двух выходов дают возможность разделять рабочую среду, которая поступает в систему, на два потока.

По типу проточной части корпуса вентили бывают:

  1. Пробно-спускные. Монтаж выполняется на различных установках и емкостях. Они оснащены спусковым и присоединительным переходниками.
  2. Полнопроходные. Устанавливаются на трубопровод и имеют пару присоединительных переходников.

В зависимости от способа размещения затвора:

  1. Натяжные. Пробка к поверхности корпуса прислоняется посредством гайки.
  2. Сальниковые. Прижимание затвора выполняется с помощью уплотнительной крышки через набивку.

По типу исполнения изделия различают:

  1. Латунные.
  2. Полипропиленовые.
  3. Стальные.
  4. Чугунные.

По способу монтажа существуют краны:

  1. Для использования с муфтой.
  2. Под сварку.
  3. Для фиксации с фланцем.

В бытовых условиях чаще всего используются вентили с муфтой, это обусловлено простотой, как монтажа, так и демонтажа. По типу муфты устройство оснащено внутренней или внешней резьбой.

Соединение резьбой требует обязательного уплотнения льняным волокном, паклей или специальной герметизирующей лентой путем наматывания его на резьбу трубы слоем до 1 мм. Это обеспечит непроницаемость обвязки и отсутствие протеканий. Кран следует устанавливать на резьбу трубы минимум на 5 полных витков.

Под сварку трехходовой вентиль устанавливается на трубопроводах с повышенным уровнем безопасности. Такой способ соединения позволяет выдерживать очень высокое рабочее давление. Кроме того, сварочное соединение применяется при установке магистралей подземным методом.

Контроль над работой запорной арматуры и регулировка температурного режима тепловой массы производится посредством:

  1. Автоматизированной электромеханической системой. В качестве электропривода может выступать вспомогательный механизм с электрическим двигателем или электромагнит.
  2. Пневматического исполнительного модуля. Считается наименее опасным в эксплуатации, так как отсутствует риск поражения электрическим током.
  3. Ручного способа. Применяя данный метод можно смешивать рабочую среду только в приблизительных соотношениях. В бытовых условиях считается наиболее подходящим и недорогим вариантом.

Для точной регулировки потоков теплоносителя применяются специальные устройства, посредством которых остывшая среда смешивается из обратной трубы в подающую трубу. Расход тепловой массы при этом остается постоянным, а температурный режим регулируется до оптимального уровня.

Разновидности трехходовых кранов

Правила монтажа трехходового крана

  1. К месту монтажа необходимо обеспечить свободный доступ.
  2. «Тройник» устанавливается рычагом вверх или вбок (наружу). Рычаг управления должен свободно двигаться в нужном направлении.
  3. Маркировка в виде стрелочек на корпусе прибора подскажет, как правильно его подключить к системе. Стрелки обозначают, в каком направлении будет двигаться поток.
  4. При низком качестве теплоносителя перед трехходовым смесителем желательно установить фильтр.
  5. В отопительном контуре «тройник» устанавливается перед циркуляционным насосом.
  6. Резьбовое соединение обязательно уплотняется льняным волокном и обрабатывается герметиком.
  7. При соединении под сварку необходимо избегать образования окалины внутри магистрали.

Особенности выбора и монтажа

Трехходовой кран для систем отопления должен соответствовать по диаметру трубам отопления. Обычно этот параметр изменяется от 20 до 40 мм. Если подходящего размера не нашлось, то стоит дополнительно приобрести переходники

Важно учитывать еще и пропускную способность трубы. Если арматура приобретается для обустройства системы теплого пола, можно подключить сервопривод. Правильно осуществить монтаж помогут стрелки на корпусе, они указывают на направление потока

Правильно осуществить монтаж помогут стрелки на корпусе, они указывают на направление потока

При сварочных работах важно исключить нагрев элемента. Нужно подобрать место таким образом, чтобы в будущем к крану был обеспечен легкий доступ. Когда он работает с теплоносителем с примесями, важно дополнительно установить фильтры

Когда он работает с теплоносителем с примесями, важно дополнительно установить фильтры. Трехходовой кран с электроприводом может располагаться вертикально или горизонтально, это не имеет значения

Трехходовой кран с электроприводом может располагаться вертикально или горизонтально, это не имеет значения

Важно соблюсти лишь направление потоков. При установке сварной конструкции нужно исключить попадание отходов на внутренние поверхности. Это предотвратит заедание механизма, а также скапливание окалины и примесей

Это предотвратит заедание механизма, а также скапливание окалины и примесей.

Принцип работы

Трехходовой кран позволяет распределять теплоноситель на две независимые линии, либо смешивать два потока в один. Достигается это за счет использования вентиля, установленного между входным патрубком и двумя выходными. Изменением состояния вентиля можно добиться распределения потока со входного патрубка на два выходных в необходимых пропорциях. Кроме того, с помощью трехходового крана можно направить весь поток на один выход, полностью перекрыв второй.

Подобная схема обеспечивает возможность подмешивания горячей воды, поступающей от котла, к потоку обратки. Регулируя положение клапана, можно настраивать температуру, не прибегая к изменению настроек отопительного котла. Тем самым удается создать оптимальный режим работы отопительного оборудования и сохранить возможность регулирования температуры нагрева радиаторов отопления. Попутно это приводит к значительной экономии энергоносителей.

При наличии в системе единственного циркуляционного насоса его располагают на линии обратки между котлом и трехходовым краном. Такое подключение создает возможность работы отопительной системы в трех режимах:

  • максимальная мощность, когда нагретая вода в полном объеме поступает в радиаторы. Теплоноситель со входного патрубка трехходового крана направляется в патрубок, идущий к радиаторам. Отвод на обратку перекрыт;
  • комбинированный режим. Трехходовый кран распределяет горячий теплоноситель между отопительной магистралью и отводом в обратку. При этом появляется возможность плавного регулирования температуры нагрева радиаторов;
  • рециркуляция. Патрубок отвода на магистраль отопления закрыт, весь поток сразу направляется в обратку. Этот режим используется при необходимости временного отключения отопления без выключения котла.

Возможности трехходовых клапанов задействуются при организации отопления теплыми полами. Максимальная температура в контуре теплого пола не может превышать 35С. В радиаторной же системе температура может достигать 60С и более.

Трехходвый кран в случае с теплыми полами позволяет перенаправит основной поток теплоносителя в обратку или в радиаторную систему. При этом в контуре теплого пола проток существенно уменьшается, не позволяя нагреваться ему сверх заданного уровня.

Для чего необходимо регулировать тепловой поток в системе отопления?

Во время составления проекта отопления дома необходимо выполнить расчет тепла, благодаря которому подбирается оптимальная производительность оборудования, мощность магистрали и тепловое равновесие во всем доме. В процессе функционирования режим может меняться вследствие многих причин:

  • изменение температуры на улице;
  • солнечная активность;
  • порывы ветра;
  • тепловые излучения от бытовых приборов.

В результате происходит нарушение расчетного температурного баланса. Но нельзя же снять или заглушить отдельные секции отопительных батарей. Чтобы исключить такую ситуацию требуется установка дополнительных элементов, с помощью которых регулируется температура теплоносителя.

К достоинствам трехходового смесительного клапана можно отнести:

  • простой монтаж;
  • долгий срок эксплуатации;
  • функциональные особенности;
  • практичность;
  • возможность самостоятельного изменения температуры жидкости.

Из отрицательных моментов нужно выделить: высокую стоимость и невозможность функционирования с загрязненными потоками

Для чего нужен манометрический кран?

Установка трехходового манометрического клапана преследует следующие цели:

  • возможность проверить прибор, подключив к нему контрольный манометр;
  • возможность сбрасывать давление перед прибором, что защищает его от залипания стрелки;
  • возможность отключить манометр от системы;
  • возможность продувать манометрический отвод с целью удаления загрязнений, негативно влияющих на точность измерительного прибора.

В промышленных целях и на производствах, где необходим постоянный контроль давления на трубопроводах, установка такого прибора обязательна.

Трехходовой кран предназначен для установки в систему манометров

Пренебрежение данным правилом может стоить дорого, так как при неправильных показаниях измерительного прибора и отсутствия контроля давления, возможно повреждение трубопровода.

В домашних условиях вместо крана часто используют проходной муфтовый вентиль, так как давление в домашней системе гораздо ниже.

Режимы работы

В зависимости от положения запорного механизма, клапан для манометра может находится в следующих рабочих режимах:

  • направлять рабочую среду из магистрали в манометр;
  • направление на манометр перекрыто. Манометр пребывает без нагрузки, рабочая среда свободно проходит по трубопроводу;
  • производится сброс давления на измерительном устройстве при закрытом трубопроводе;
  • при неправильном повороте запорного механизма, кран может соединить магистраль с атмосферой. Однако в этом случае для прохождения рабочей среды останется отверстие в 3 мм, что позволит избежать поломки манометра.

Выбор крана

Правильный выбор трехходового крана зависит от его технических параметров, а также особенностей его монтажа и использования.

Прежде всего, следует учесть, какой диаметр изделия необходим для подключения к трубопроводу. Обычно он составляет 2-4 см в зависимости от системы отопления. Если подобрать устройство необходимого диаметра невозможно – применяются переходники.

Не менее важно знать объем рабочей среды, который каждый трубопровод сможет пропустить через себя на определенном временном отрезке. Наличие возможности установки привода с автоматизированным управлением

Данное свойство необходимо в случае выбора устройства для использования в системе «теплый пол» водяного типа

Наличие возможности установки привода с автоматизированным управлением. Данное свойство необходимо в случае выбора устройства для использования в системе «теплый пол» водяного типа.

Нелишне обратить внимание на основу, из которой изготовлено устройство. Лучшими считаются латунные краны, которые в меньшей степени подвержены коррозии

Независимо от того, на каком типе изделия вы остановились, стоит проверить работу затворного механизма, а также поверхность крана на отсутствие повреждений и следов ржавчины.

https://youtube.com/watch?v=_TA3Ema-O-0

Принцип работы и устройство трехходового крана для систем отопления

В основе конструкции трехходового крана лежит обычный Т-образный тройник. Два входящих патрубка (на схеме справа и сверху) служат для подачи холодной и горячей воды. Выходящий патрубок (на схеме слева) отводит смешанный поток. В центральной камере на оси вращается регулирующий сектор, частично перекрывающий входящие патрубки. На рисунке видно, как работает секторный трехходовый кран

Рисунок 2. Принцип работы секторного клапана

Перекрытие может составлять от 0 до 100%. Особенность конструкции в том, что чем больше открывается просвет для одного из входящих патрубков, тем меньше становится просвет для другого. Если сектор стоит в среднем положении, пропускается по 50 % каждого потока. Смещая сектор, например, к верхнему патрубку, можно получать пропорции холодная/горячая:

И так далее до полного перекрытия холодной воды (0/100%), в этом случае в выходной патрубок будет поступать только горячая вода

Управление клапаном может осуществляться вручную и помощью биметаллического термостатического устройства.

Рисунок 3. Схема работы клапана с термостатическим управлением.

Такую функцию можно выполнить и с помощью двух двухходовых кранов и обычного тройника, используемых совместно. Именно так происходит в двухвентильных смесителях. Чтобы обеспечить постоянный напор и точно управлять пропорцией смешения горячего и холодного потока, следует обеспечить открывание двух кранов в противофазе (один открывается- другой пропорционально закрывается), например, насадив их на единую ось.

Трехходовые клапаны разделяются на две большие группы. Они могут быть:

  • Разделительные. Служат для пропорционального разделения входящего потока на два выходящих.
  • Смесительные. Предназначены для смешивания двух входящих потоков в один суммирующий

Рисунок 4. Схема работы смесительного и разделительного трехходового клапана

Из схемы видно, что конструкция смесительного и разделительного клапана практически идентична. Различаются они лишь направлениями потоков. При правильном монтаже смесительный клапан буде работать и в качестве разделительного. Нужно только правильно настроить систему управления. В случае ручного управления никаких проблем не будет. Сложнее, но также возможно будет настроить и электронное управление. А вот термостатический модуль управления в случае подключения по разделительной схеме будет распределять потоки в зависимости температуры входящего потока. Это придется учитывать при проектировании системы отопления.

Сколько положений имеет секторный кран с электроприводом, показано на рис. 5

Рисунок 5. Варианты использования крана с электроприводом

Кроме секторных трехходовых кранов, выпускаются также и седельные. Принцип действия у них такой же, но имеются конструктивные различия.

Рисунок 6. Седельный, или шаровый тип крана

Смесительный седельный кран имеет двигающийся на штоке шарообразный рабочий орган, он запирает по очереди седла, через которые в камеру и далее в выходной патрубок проходят смешиваемые потоки. Разделительный клапан снабжен двумя рабочими органами, закрепленными на едином штоке и перекрывающие выходные потоки. Чем больше перекрыт один, тем больше открыт другой. Седельные клапаны не могут быть взаимозаменяемыми.

Кроме того, трехходовые устройства подразделяются по способу управления:

Электрические. Сектор поворачивается с помощью электродвигателя с редуктором. Такие устройства подключаются к компьютеризированной системе управления, считывающей показания датчиков температуры и в соответствии со встроенным алгоритмом управляющей потоком.

Рисунок 7. Кран с электроприводом

Ручные. Применяются в простых схемах с постоянной пропорцией распределения или смешения потоков. Угол поворота сектора выставляется вручную поворотом маховика.

Рисунок 8. Ручное управление

Термостатические. Управление осуществляется автономным термостатом. Его устанавливают на определенную температуру при настройке системы, в дальнейшем он самостоятельно поддерживает ее, перепуская часть входящего потока из радиатора по обходному патрубку (байпасу).

Рисунок 9. Трехходовой кран Esbe с термостатическим управлением

При необходимости поворотом маховика можно изменить заданную температуру. Часто устанавливается на входе радиаторов отопления для подстройки комфортной температуры в каждой комнате.

Устройство и принцип работы трехходового крана

Конструкция трехходового смесителя включает такие элементы:

  1. Герметичный корпус с тремя Т-образно расположенными патрубками.
  2. Затвор с внутренними Т- или L-образными каналами. Чаще всего затворный механизм имеет форму шара, реже конуса или цилиндра.
  3. Сальник.
  4. Шток, передающий движение на затворный механизм.
  5. Блок управления – ручка (бабочка или рычаг) или привод.

Принцип работы трехходового крана построен на вращении затвора внутри корпуса. Высверленный в затворе L- или Т-образный ход служит для пропуска потоков. Поворачиваясь, затвор либо открывает все отверстия патрубков, либо перекрывает одно из них.

Рассмотрим принцип его работы на примере отопительного контура. Трехпроходной кран устанавливается в контур таким образом, чтобы один его патрубок был подключен к трубопроводу, идущему от котла.

Патрубок, расположенный посередине, через байпасное соединение подключается к «обратке», где теплоноситель имеет уже меньшую температуру. Третий патрубок соединяется с трубопроводом, идущим к радиаторам.На заметку! Схема монтажа указывается производителем в виде маркировки на самом «тройнике».

Положение затвора задается поворотом рукоятки:

  1. В первой позиции смешиваются транспортируемые потоки, одновременно поступающие с подаваемого от теплогенератора контура и с «обратки».
  2. Во втором положении в отопительный контур подается только горячий теплоноситель от котла.
  3. В третьей позиции перекрывается поток горячего теплоносителя, в систему подается только остывшая вода с обратного контура.

Правила монтажа и эксплуатации крана

Прежде чем браться за установку узла, необходимо познакомиться с условиями монтажа и эксплуатации, изложенными в технической документации и на маркировке.

Важно при монтаже трехходовых конструкций определить положение выходных и входных патрубков в соответствии с направлениями потоков в системе. В этом могут помочь стрелки, нанесенные на корпус изделия. В период эксплуатации необходимо осматривать устройство на предмет протечек и износа

Пробковые затворы регулярно смазывают, проверяют состояние их уплотняющих элементов

В период эксплуатации необходимо осматривать устройство на предмет протечек и износа. Пробковые затворы регулярно смазывают, проверяют состояние их уплотняющих элементов.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы смонтировать устройство в систему, необходимо подготовить:

  • набор гаечных ключей;
  • инструмент для врезки в трубопровод;
  • кран;
  • фум ленту или паклю.

Ход работ

  • Определяют место установки устройства.
  • В случае необходимости вырезают участок трубопровода.
  • Для муфтового соединения готовят нужную резьбу на трубных торцах.
  • Наматывают ленту или льняную подмотку.
  • Накручивают поочередно патрубки, присоединяют к третьему отверстию трубу, прибор или дренажное устройство.

Рекомендации по монтажу

Хотя процесс установки агрегата в систему обогрева может показаться простым, есть несколько нюансов, о которых стоит знать. Перед началом работ по установке следует внимательно изучить инструкцию, что позволит избежать большого количества проблем. В первую очередь это касается правильного расположения прибора. На его корпусе находятся стрелки, указывающие направление движения теплоносителя. Устанавливать устройство необходимо в соответствии с этими указаниями

Также нельзя монтировать прибор термоголовкой или приводом вниз. Перед тем как приступить к установке, нужно перекрыть подачу теплоносителя и проверить трубопровод на наличие остатков воды. Не менее важным пунктом является и выбор места монтажа, ведь к устройству необходимо обеспечить свободный доступ.

5.1

Установка смесительного клапана

Существует несколько схем монтажа, а их выбор зависит от способа присоединения системы отопления. Если условия функционирования теплогенератора допускают перегрев обратки, то появления избыточного давления не избежать. В такой ситуации необходимо установить перемычку, которая будет дросселировать чрезмерный напор теплоносителя. Она монтируется параллельно клапану.

Если прибор подсоединяется непосредственно к теплогенератору, то предстоит врезать балансировочный клапан. Именно такая схема подключения трехходового крана в системе отопления чаще всего используется в автономных системах обогрева. Следует помнить, что она не может гарантировать отсутствия циркуляции теплонесущей жидкости через источник. Для решения поставленной задачи к его контуру стоит подсоединить циркуляционный насос и гидравлический разграничитель.

5.2

Врезка разделительного прибора

Если температура теплогенератора выше, чем требуется потребителю, в систему монтируется разделительный клапан. В результате достигается постоянный расход теплоносителя в контурах котла и потребителя, но в последний не поступает перегретый теплоноситель. Для работы такой схемы потребуется насосная установка.

Таким образом, можно дать несколько рекомендаций по монтажу:

  • Во время установки любого клапана перед изделием и после него должны быть вмонтированы манометры.
  • Чтобы в прибор не попали различные примеси, перед ним нужно поставить фильтр.
  • Корпус клапана не должен подвергаться никаким нагрузкам.
  • Чтобы улучшить процесс регулирования, перед изделием можно установить дросселирующее приспособление.

Использование прибора позволяет рационально расходовать теплоноситель, обеспечив тем самым экономию энергоносителя. Кроме этого, изделие способно повысить безопасность эксплуатации теплогенератора. Но перед приобретением клапана следует убедиться в целесообразности его установки.

Трехходовой кран для отопления

Трехходовой кран отопления представляет собой тройник, в котором с помощью запорного механизма происходит перераспределение теплоносителя в системе отопления. Трехходовой кран используется там, где необходимо регулировать подачу тепла, уменьшая или увеличивая температуру теплоносителя.

Простой пример: теплоноситель при движении по протяженной системе отопления в начале «пути» имеет более высокую температуру, что приводит к более интенсивному нагреву радиаторов, и, как следствие, перегреву помещений, для устранения которого используют трехходовой кран.

Крана трехходовый — принцип работы

Для этого к крану одновременно подключают горячую и холодную воду. Как правило, схема подключения в виде стрелок с указанием направления движения, располагается на самом кране.
При этом горячая вода это теплоноситель, идущий от котла, называемый также подачей, а холодная вода это уже остывший теплоноситель, называемый также обраткой. При полностью открытом кране в него одновременно поступают подача и обратка и смешиваются. В результате температура воды на выходе из крана имеет некое усредненное значение.

Если кран полностью открыт, то к приборам отопления поступает теплоноситель, идущий напрямую от котла и обеспечивающий максимальный нагрев радиаторов. При закрытом кране, напротив, к приборам отопления поступает только обратка.

При не полностью открытом кране происходит смешивание обратки и подачи и получение теплоносителя с температурой усредненного значения.

Типы трехходовых кранов в системах отопления

В зависимости от конструктивных особенностей различают 2 вида трехходовых кранов: запорные и регулировочные. Принципиальной различия между ними нет: и тот и другой могут использоваться для полного перекрытия движения подачи и для регулирования температуры теплоносителя. Однако с помощью запорных кранов сделать это намного сложнее. Их конструкция в большей степени подходит для переключения движения потока воды из одной трубы в другую и не предусматривает плавного изменения потока. В большинстве случаев запорные краны оснащены шаровым механизмом.

Для регулирования применяют трехходовые краны, в конструкции которых имеется шток, управление движением которого может быть ручным или автоматическим.

От трехходового крана к трехходовому клапану

Трехходовой кран отопления позволяет вручную регулировать температуру теплоносителя в отопительных системах. Для автоматического регулирования предназначен трехходовой клапан отопления, в котором дополнительно установлено электромеханическое устройство, меняющее положение штока. Его подключают к термостату, с помощью которого выбирают нужный температурный режим в помещении.

Установка трехходовых клапанов в системе отопления позволяет эффективно управлять работой теплого пола, регулировать распределение тепла по комнатам и этажам, а также между отдельными строениями, если речь идет об отоплении нескольких отдельных объектов, например, теплицы и жилого дома.

В зависимости от принципа действия различают 2 вида трехходовых клапанов отопления:

Смесительный трехходовой клапан, в котором два входа и один выход. Его принцип действия такой же, как у трехходового крана отопления. Основное назначение смесительного клапана этого вида состоит в смешивании подачи и обратки для получения теплоносителя требуемой температуры, которое достигается изменением соотношения горячей и холодной воды.

Разделительный трехходовой клапан, в котором один вход и два выхода. При его работе происходит распределение потока теплоносителя на два русла, что бывает необходимо при включении в систему отопления бойлеров, конвекторов и т.д

Независимо от типа трехходового клапана (смесительный или разделительный) его установка и использование обеспечивает постоянный тепловой поток в системе отопления и не перекрывает движения теплоносителя, что особенно важно при отрицательных температурах.Меняться может только температура в сети. В этом основное отличие трехходового клапана отопления от двухходового клапана отопления. Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится

Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector