Клапан для теплого пола трехходовой, двухходовой, термоголовка

Регулировка нагрева водяных полов

Чаще всего для обустройства водяного обогрева пола используют соединение отопительных контуров посредством коллектора, на который заходят оба конца трубопровода: один из них подает теплоноситель, а второй — возвращает его обратно. На вход в каждый из отопительных контуров поступает горячая вода, имеющая одинаковую температуру.

Поскольку протяженность трубопроводов разная, то каждое из помещений прогревается до разной температуры. Например, для ванной данный параметр должен составлять 25 градусов, а для жилых комнат он не может превышать 22 градуса. Чтобы добавить или убавить степень обогрева помещения, нужно изменить количество носителя тепла, подаваемого в контур.

Наиболее простым способом, как регулировать температуру водяного теплого пола, считается оснащение коллектора специальными вентилями на вход и выход (подробнее: «Схема коллектора теплого пола – как всё должно работать»). Путем поворота их головок можно корректировать количество носителя тепла, подаваемого в каждый из контуров. В этом случае ориентироваться приходится только на собственные ощущения, а такой способ регулировки обогрева нельзя назвать удобным.

Последовательность действий при этом следующая:

  • регулировочные вентили подкручивают;
  • ожидают в течение некоторого времени, пока не прогреется пол;
  • оценивают результат;
  • снова подкручивают вентили и т.д.

Поскольку температура на улице практически никогда не бывает одинаковой в течение даже одних суток, хозяевам дома приходится вращать вентили очень часто, причем вручную.

Термостаты, изображенные на фото, обычно размещают в каждом помещении, где смонтировано напольное покрытие с водяным обогревом. В свою очередь сервоприводами оснащают каждый контур на гребенке подачи носителя тепла. Они согласно сигналам увеличивают либо уменьшают количество воды, поставляемой в контур. Термостаты связывают с конкретными сервоприводами и подают на них команды управления.

Регуляторами контролируется либо температура теплого водяного пола, либо воздушной массы в комнате. При этом отслеживать температурный режим воздуха в комнате приходится тогда, когда обогрев напольной поверхности является единственным способом отопления в доме.

Принцип функционирования регулятора пола с обогревом:

  1. На корпусе оборудования устанавливают нужную температуру (напольной поверхности или воздуха в зависимости от конкретной модели).
  2. В случае отклонения параметра в ту или иную сторону, на сервомоторы приходит сигнал, после чего подача носителя тепла либо увеличивается, либо снижается. В итоге через некоторый временной период температура приходит в норму.

Когда трубы залиты стяжкой, необходимо время на то, чтобы весь бетонный массив нагрелся или остыл. При наличии настильной системы обогрева пола инерционность меньше и тогда изменения наступают быстрее.

Классификация и принцип действия

Отдельно от клапана термоголовка для радиатора отопления совершенно бесполезна, так как внутри нее расположен датчик, срабатывающий на изменение температуры в комнате. В сильфонной камере находится твердое, жидкое либо газообразное вещество, изменяющее объем.

Камера соединена со штоком, который либо полностью перекрывает термостатический клапан, либо открывает его до отрегулированного уровня. Это основное отличие термоклапана от регулировочного, которым можно немного убавить/прибавить поток теплоносителя внутри регистра отопления.

Таким образом, в трубу подачи теплоносителя в радиатор обогрева вначале врезается клапан, на него наворачивается термоголовка перпендикулярно потоку жидкости. Существует несколько модификаций термоголовки:

  • для однотрубных систем – производит ограниченное число компаний, например, модели RA-G, RTD-G фирмы Danfoss;
  • для двухтрубных систем – в любом магазине 97% ассортимента головок относятся именно к этому типу.

Визуально отличить головки для 2-х трубной системы можно по размеру регулировочного колпачка и цвету. Приборы для однотрубных контуров обогрева крупнее, имеют серый, белый цвет. Красные колпачки небольшого диаметра устанавливаются на головки для двухтрубных систем с большим давлением, малой подачей.

Стрелки на корпусе указывают направление потока теплоносителя, монтаж против стрелки запрещен. Поэтому при выборе необходимо учесть, снизу или сверху поступает горячая вода в батареи разных комнат квартиры.

Принцип работы термоголовки для радиатора отопления имеет предельно простой:

пользователь выставляет необходимое значение температуры воздуха в комнате, для чего на приборе имеется шкала с делениями (например, 21 градусу обычно соответствует значение 3);

при повышении температуры на 1 градус вещество внутри камеры сильфона нагреется, увеличится в объеме, надавит на шток клапана;

подача в батарею горячей воды перекроется полностью, однако циркуляция в контурах обогрева сохранится через байпас;

неработающий регистр приведет к снижению температуры, объем вещества в сильфоне уменьшится, исчезнет давление на шток, клапан откроется.

Технология регулирования температурного режима помещения в этом случае эффективна лишь для радиаторов с минимальной инерцией. Биметаллические, алюминиевые, стальные батареи остывают/нагреваются быстрее, поэтому оптимально подходят для автоматических регулировок термоголовками. Чугунные радиаторы нагреваются долго, аккумулируют тепло, остывают дольше, поэтому эффективность регулировок термоголовками снижается.

Чтобы термоголовка для радиатора отопления имела максимальную эффективность регулировки микроклимата в комнатах, ее нужно устанавливать правильно. Основными ошибками домашних мастеров традиционно являются:

вертикальное размещение на клапане – чтобы прибор не торчал вбок, не мешал хождению возле батареи, влажной уборке, его монтируют вертикально, при этом происходит нагрев сильфона тепловыми потоками, поднимающимися от клапана, поэтому следует разместить головку горизонтально наружу;

установка в нишах – в замкнутых пространствах конвекция снижается, тепло аккумулируется за шторами, под подоконниками, температура сработки головки отражается не корректно;

монтаж в нисходящих потоках у подоконника – сильфон интенсивно охлаждается сквозняком из окна, форточки, перестает срабатывать.

Оптимальной считается регулировка термоголовки для радиатора отопления с использованием выносного датчика, размещенного на стенах. Промышленность выпускает головки с трубками в пределах 2 м, что позволяет нормально удалить датчик от отопительного прибора, сквозняков из окна.

Статья по теме:

Самостоятельная установка термоголовки на радиатор отопления должна производиться на линии подаче после байпаса перед регистром. Для удобства эксплуатации производители выпускают головки нескольких типов, классифицирующихся признаками:

регулировка – ручная или предварительные настройки (специальным ключом выставляются специалистом-сантехником);

монтаж – слева/справа от батареи, осевые, угловые, прямые, трехходовые для монтажа в байпас;

термоэлемент – настенный датчик, выносной контроллер или встроенный сильфон;

  • рабочее вещество сильфона – бюджетные парафиновые головки, жидкостные приборы средней стоимости, дорогостоящие газовые термоэлементы;

Как устроен терморегулятор

Терморегулятор включает в себя две основные части: термоклапан и термостатическую головку. Размеры устройства подходят под разные диаметры труб и типы отопительных систем. Термостатический элемент съёмный. На один и тот же термоклапан можно поставить регулятор разных типов.

Принцип работы терморегулятора для батарей отопления понять не сложно, если разобраться в его конструкции. Термоклапан напоминает с виду простой вентиль. Состоит из седла и запорного конуса, открывающего и закрывающего канал для теплоносителя. Температуру регулируют с помощью изменения количества теплоносителя, который проходит через отопительный прибор.

Для однотрубной и двухтрубной систем клапана различаются. Это связано с тем, что гидравлическая нагрузка на вентиль в однотрубной системе ниже в два раза. Вентили для однотрубных систем можно ставить в водяные контуры с естественной циркуляцией.

Виды подключения теплого пола к системе отопления

Комбинированное отопление радиаторы плюс теплый пол может быть единственным возможным способом достижения комфортных условий в помещении. Но по ряду причин невозможно теплый водяной пол, подключить простой «врезкой» в стояк или трубы отопления, обеспечив таким образом подачу горячей воды и ее возвращение в систему (обратку).

Основными из них являются:

  • самостоятельная циркуляция воды в тонких и протяженных трубах невозможна, а, значит, для подключения к отоплению необходим насос;
  • для согласования давления в системе, необходимо устройство его сглаживания, предотвращающее эффект гидроудара;
  • необходимо удалять из системы воздух;
  • фильтрация воды, особенно актуальная в системах центрального отопления, подразумевает наличие грязеуловителей;
  • наличие смесителя, обусловлено необходимостью перемешивать воду из подачи и обратки в определенных пропорциях для достижения требуемой температуры в контуре теплого пола (понижение температуры воды относительно отопительной системы);
  • приборы для регулировки и учета (для ЖКХ) объективно необходимы.

Из-за этих факторов схема подключения теплого пола к системе отопления значительно усложняется.

Виды (схемы) подключения водяных теплых полов в случае автономного домашнего отопления или при получении разрешения от ЖКХ, предполагающие врезку непосредственно в трубы системы, представлены на рисунке.

Схема подключения водяного теплого пола к системе отопления

Наиболее простая, а, соответственно, недорогая схема подключения теплого пола к котлу «а» работает с использованием двухходового краника, связанного с термостатом. Теплота регулируется путем уменьшения или увеличения потока вентилями-регуляторами (3 и 4). Перепускной клапан 8 служит для выравнивания давления.

Схема «б» в принципе аналогична первой, с тем лишь исключением, что коллекторы связаны напрямую перемычкой 8 совместно с клапаном, запирающим подачу при превышении давлением допустимого значения.

Высокую надежность и простоту сочетает в себе схема «в». Здесь на обратке устанавливается трехходовый кран (11), который перенаправляет охлажденную воду на участок подачи.

Более совершенная, нежели предыдущая, схема «г» отличается более чувствительной регулировкой температуры. Это объясняется наличием на трубе подачи трехходового смесителя (9), который перемешивает воду до попадания ее в циркуляционный насос (1).

Нет предела совершенству. Справедливость высказывания подтверждает схема «д». В ней применен четырехходовый клапанный смеситель, который может управляться вручную и при помощи сервопривода, реагирующего на сигналы, поступающие от блока термостата.

Схема «е» описывает оптимальное подключение теплого пола в квартире к системе центрального отопления через теплообменник (14). Здесь подразумевается наличие соответствующего разрешения для выполнения данной процедуры, а также воздухоотводника, манометра, клапана избыточного давления и расширительного бака (13). Эти элементы составляют группу безопасности (12) при подключении теплого пола от батареи.

Собранный насосно-смесительный узел, обеспечивающий включение и управление теплого водяного пола, должен выглядеть примерно так, как показано на рисунке:

Насосно-смесительный узел

Управление теплым полом: особенности автоматики в водяных и электрических системах

Автоматика для водяного тёплого пола

В большинстве случаев используются именно водяные системы. Автоматическое управление температурой в контуре теплого пола в этом случае может быть выполнено путём зонального или группового контроля. Первый вариант предпочтительнее в том случае, когда нужно в заданный период подогревать отдельное помещение (кухню или ванную). Второй – позволит быстро прогреть помещение в случае необходимости. При этом могут быть использованы методы

  • плавного регулирования, которое позволяет исключить резкие перепады температуры, способные привести к завоздушиванию в контуре;
  • устройства отдельной системы циркуляции для каждой из зон;
  • автоматика для теплого водяного пола на основе терморегуляторов.

Самым простым решением становится механическое изменение потока при помощи крана, но его использование не рекомендуется специалистами из-за отсутствия возможности для выборочного регулирования помещений и влияния на общую эффективность работы тёплого пола. Блок управления теплым полом может работать на базе включения или отключения циркуляционного насоса.

Срабатывание чаще всего происходит по сигналу термостата, что позволяет поддерживать оптимальный температурный режим. Для того чтобы появилась возможность для регулирования параметров микроклимата в каждом из помещений в работу системы обогрева потребуется включение в схему собственного оборудования для управления проходом теплоносителя.

Управление электрическим теплым полом

Для электрических тёплых полов необходимо учитывать несколько особенностей:

  • при управлении возможно использование нагревателей, которые работают при определённой температуре (саморегулирующиеся кабели в данную категорию не входят);
  • работа с перегревом будет сопровождаться сокращением срока службы оборудования;
  • контроллер теплого пола является чувствительным к воздействию влаги оборудованием, поэтому блок выносится за пределы сырых помещений (трассы датчиков протягиваются через стену);
  • используемые терморегуляторы рассчитаны на работу с нагревательными элементами определённой мощности, их может быть несколько при необходимости обогрева помещений большой площади.

При выборе контроллера для теплого пола необходимо учитывать, что он должен соответствовать мощности нагревательной системы. Они могут быть индивидуальными (рассчитанными на работу в отдельном помещении для регулирования температуры на заданном уровне) или групповыми сразу для нескольких контуров.

Принцип работы с трехходовым клапаном

Трёхходовой клапан отличается от двухходового, наличием трёх выходов, вместо двух. Один подсоединяется к подающему крану, другой — к исходящему коллектору, третий — к обратке с остывшей водой.

Рассмотрим как работает гребёнка:

  1. В начале узел подмеса закрыт, открыт подающий вентиль от источника тепла. Нагретый теплоноситель поступает в коллектор.
  2. Датчик — при повышении температуры подаёт сигнал. Шток в запирающем кране смещается, при этом частично происходит закрывание подачи нагретой воды и открывание линии подмеса. Осуществляется подмешивание к нагретому теплоносителю остывшего.
  3. Температурный уровень воды нормализовался — клапан остаётся в данном положение.
  4. Проходя несколько раз по петлям, жидкость остывает ниже нормы, и датчик информирует об этом. Происходит закрывание линии подмеса, полностью открывается подача горячего водоснабжения, осуществляется повторение цикла.

Данная схема более точная, а процесс регулировки намного плавней. Она способна прогревать помещение большой площади — от 150 м2, но элемент менее надёжный, не редко выходит из строя. При этом, возможно чрезмерное поступление горячего теплоносителя в трубопровод, что приведёт к его повреждению.

Термоклапан системы отопления

Термоголовка устанавливается строго горизонтально и имеет в составе специфический измеритель, передающий в электропривод сигналы о закрытии или открытии клапана. Гидроклапан имеет три хода для теплоносителя, из которых два используется для подачи воды в смеситель, а третий отвечает за подачу общего потока в трубопровод.

Блок изготавливается из нержавейки, поскольку работать устройству приходится в постоянно влажной среде и есть риск образования коррозии. В рабочем режим полы чутко отвечают на изменения тепла в помещении, автоматически регулируя подогрев циркулирующей жидкости внутри.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

  • Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
  • Электрический мотор.
  • Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
  • Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
  • Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
  • Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
  • Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы.

  1. Существует две разновидности:
  2. трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
  3. трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.

Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.

Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Схема подключения

Вернемся теперь к общей схеме клапана. Мы проанализировали смешение двух потоков теплоносителей, которые имеют разную температуру. Здесь на поверхность выходит главный недостаток «трехходового», который не может дозировать количество теплоносителя. Поток холодный перемешивается с горячим потоком, на выходе получается достаточно непредсказуемая температура.

Термоблок старается выдерживать заданный уровень, но сделать это архисложно. Постоянно присутствует в этом случае неустойчивое равновесие. Подобная схема напоминает явление, как если бы открыть два крана с холодной и горячей водой, определить точную температуру воды будет практически невозможно. Таким образом, если нет возможности, используя клапана, влиять на подмес, надо значит поставить дополнительный блок, который сможет влиять на остывший теплоноситель.

Чаще всего монтируют:

  1. Балансировочный вентиль.
  2. Настроенный радиаторный клапан

Эти два элемента монтируются на байпас таким образом мы будем получать нужную температуру. Если отсутствует согласование между насосом котла и теплого пола, то в этом случае передавливание теплоносителя (котловой мощнее) сразу в обратку котлового контура. Таким образом до теплого пола доходить ничего не будет. Избежать этого явления можно с помощью монтажа обратного клапана, его также поставить можно на выходе. Таким образом проблема будет решена. Стоимость в среднем:

  1. Клапан трехходовой 3300 руб.
  2. Термоголовка 2700 руб.
  3. Обратный клапан на дюйм 500 руб
  4. Вентиль, радиаторный клапан до 700 руб
  5. Общая сумма составляет порядка 7200 руб.

При этом не учитываются трубы, фиксирующие материалы.

Стоит рассчитывать диапазон температур. Для теплых полов температура не превышает 40°C. Также существуют допуски по давлению: дорогие конструкции «держат» давление до 16 бар,  для бытовых устройств вполне хватает в 2,5 раза меньше (5-5 бар). Регулируются данные показатели ГОСТ 26349-84.

Трехходовые клапана имеют разные диаметры патрубков. Самые популярные из них: это 1 и ¾ дюйма, резьба при этом бывает как внутренняя, так и — внешняя.

Трехходовые клапаны в отоплении теплого пола кажутся невзрачными, но они необходимы в работе и применяются в различных сферах, выполняя важные функции. Использовать клапана рекомендуется использовать изделия от известных производителей, тогда это компактное устройство будет работать без сбоев долгие годы. При покупке следует познакомиться, чтобы на корпусе не был повреждений или трещин. Регулятор должен без затруднений поворачиваться в любую сторону. Термоголовка проверяется с помощью небольшого нагрева. Это можно сделать, используя о

Читайте так же:

Разновидности

Выпускаемых моделей нового электро-водяного теплого пола немного. На современном рынке представлены всего два вида такого оборудования – XL Pipe и UNIMAT AQUA. Системы отличаются по конструктивным характеристикам, но имеют практически одинаковый принцип работы.

Теплые электро-водяные полы XL Pipe

Система от корейской фирмы Daewoo Enertec имеет новую структуру элемента нагрева. Конструкция устройства представляет собой трубу из полиэтилена со стенками толщиной 20 миллиметров в полость, которой проведен специальный электрический кабель.

Нагревательный проводник состоит из сплетенных хромовых и никелевых нитей, облаченных в защитную оболочку из тефлона. Трубы, в которые он помещен, заполнены теплоносителем жидкого типа.

Рабочий процесс такого жидкостного оборудование происходит по такому принципу:

  • при подключении устройства к электрической сети, ток проходит по кабелю, обеспечивая нагрев теплоносителя;
  • благодаря большой мощности провода и небольшого количества жидкости в трубе обеспечивается быстрый прогрев системы;
  • нагретый теплоноситель увеличивается в объеме, способствуя повешению давления в трубе.

За счет такого процесса система быстро набирает необходимую рабочую температуру.

Электро-водяной теплый пол XL Pipe

Производитель выпускает несколько моделей теплого пола XL Pipe. Они отличаются по мощности и длине контура. Самая максимальная длина трубы составляет 84 метра. Такое оборудование рассчитано на мощность до 3360 ватт.

При правильной установке и эксплуатации устройство обогрева половых покрытий XL Pipe может прослужить более 40 лет. Система не требует монтажа дополнительных отопительных приборов. Основным ее достоинством считается безопасность использования и возможность установки предметов мебели в местах укладки контура.

Капиллярный электрический пол

Представителем такой отопительной системы является производитель Caleo. Корейская фирма выпускает оборудование для обогрева пола Unimat Aqua капиллярного типа. Замкнутая система состоит устройство из многочисленных трубок с небольшим диаметром, которые подсоединяются электрическому прибору с рабочей мощностью 2400 ватт.

Принцип работы капиллярного пола аналогичен электро-водяному оборудованию XL Pipe:

  • электрический прибор подключается к сети, способствуя нагреву теплоносителя в трубках;
  • при этом в замкнутом контуре создается давление и происходит интенсивный нагрев.

Применяется теплый пол Unimat Aqua для обогрева помещений с небольшой площадью, так как одна отопительная система рассчитана на комнату объемом 20 метров квадратных. Срок службы такого оборудования небольшой – до 5 лет.

Основным достоинством капиллярного обогрева пола считается блок с многофункциональным способом управления. С его помощью можно поддерживать контроль температурного режима системы, а также устанавливать режим автоматического включения и выключения функции нагрева. Таймер рассчитан на двенадцать часов.

Максимальная длина капиллярных трубок составляет 140 метров. Наибольший прогрев теплоносителя – 70 градусов, что соответствует температуре воздуха в пределах 30 – 40 градусов. К недостаткам системы относят неравномерность прогрева полового покрытия. Такая погрешность связана с тем, что горячая жидкость, которую нагревает блок, в процессе прохождения по трубкам успевает немного остыть.

Дата: 25 сентября 2020
Напишите комментарий

Adblock
detector