Зачем нужен термостатический клапан для теплого пола – принцип работы и правила выбора

Типы приводов и критерии выбора

Автоматический клапан с электрическим приводом

По типу привода модели бывают:

  1. Механическими
    , установка разделителя производится вручную. Чтобы контролировать показатели температуры, на каждую входящую трубу устанавливается термометр.
  2. Автоматическими
    , движение мембраны зависит от температуры и осуществляется самостоятельно.

Привод может быть:

  1. Термостатическим
    , при котором чувствительный элемент под воздействием температуры расширяется, начинает давить на шток клапана, смешивая холодные потоки с горячими.
  2. Электрическим
    , при котором сигналы подаются с блока управления.
  3. Головчатым
    , управление краном происходит за счет нажатия головки на приводной шток, привод применим при монтаже напольной обогревательной системы.

При выборе трехходового клапана, главное – тип привода. Ручное управление приводом стоит дешевле, но и функций мало. Электрические модели дорогие, быстро ломаются, но их многофункциональность не оставляет равнодушными большинство потребителей. Бронзовый латунный материал для крана долговечный, но и дорогой.

Оптимальный вариант – чугун, медь.

При выборе учитывается:

  1. Расход носителя.
  2. Схема обвязки.
  3. Рабочие параметры.

Расход и температура должны быть указаны в проектной документации, при ее отсутствии, оптимальная температура нагрева воды указывается в паспорте, обычно составляет не выше 50 гр. Расход учитывается при подборе клапана по пропускной его способности.

Тип привода должен соответствовать схеме обвязки.
Более простая схема у термостатического клапана, при котором вода циркулирует через третий патрубок к первому, котел нагревает ее, только после этого начинает прогреваться теплоноситель. Нагревшись до нужной температуры, из трех возможных, кран открывает из второго патрубка потоки с холодной водой, происходит замещение, холодная вода уходит, горячая вода поступает в бак с тепловым аккумулятором.

Схема обвязки сложнее, при установленном на кране внешнем контроллере.
В данном случае, потребуются смесители двухприводные и двухконтурные. Первый контур устанавливается рядом с источником тепла и является термостатическим. Второй привод – электрический, управляется контроллером путем подачи сигналов датчика, кран поддерживает температуру теплоносителя.

Важным критерием при выборе устройства является диапазон выставленных температур
, изделия, как правило, в данном случае имеют термостатический привод в обвязках котлов ГВС, системах теплого пола. Диапазон кранов зависит от предназначения изделий, составляет 20- 43 грамм, 35-60 грамм и выше. Советуется придерживаться второго варианта при покупке.

Монтируя обвязку, стоит поинтересоваться, как проверяется кран. Если изделие новое, проверить его не трудно, устанавливается минимальная температура в диапазоне в третий патрубок, заливается горячая вода. Через 15 — 20 минут патрубок должен перекрыть кран.

Проверить устройство в уже установленной системе можно, измерив температуру воды при входе в котел, то есть на обратной стороне трубопровода значение должно быть таким же, как и на термостате.

Схема обвязки:

Механизм регулировки

Термостатический смесительный клапан

Применяют термостатический смесительный клапан и в схемах отопления радиаторного типа, но конвективная циркуляция воздуха (даже при сбалансированной вентиляции и тщательном утеплении) все равно оставляет нижние слои самой холодной частью комнаты.

Источником тепловой энергии может выступать как теплоцентраль, так и автономный котел. В любом случае котлы эффективно работают в стабильных режимах и не обеспечат плавной регулировки расхода теплоносителя в каждом отдельном помещении.

С этой целью в систему включают специальную арматуру с выбранными рабочими параметрами и конструкцией определенного типа. Установка смесительного клапана для теплого пола дает следующий стабилизирующий результат по нормализации температуры в доме:

Смесительные клапаны выполняют задачу объединения высокотемпературного контура нагрева с низкотемпературной разводкой тёплого пола, так как рекомендуемая температура в трубах под полом 40°C, а для воды на выходе из котла 70 — 90°C.

Принципы работы

Если теплоноситель слишком нагрет, в воду подмешивается холодная струя

Выполнение своей функции трехходовой клапан для теплого пола производит в таком порядке:

  • горячий теплоноситель от котла направляется в распределительный коллектор, из которого расходится по петлям системы теплого пола;
  • на пути движения установлен термосмесительный клапан, реагирующий на температуру нагрева воды;
  • при температуре потока, превышающей заданную величину на регуляторе, на последнем открывается проход для подмешивания охлажденной воды из обратного трубопровода;
  • в тройнике происходит перемешивание двух сходящихся потоков и выдача в систему теплоносителя желаемой температуры;
  • при достижении баланса изменение внутренних сечений клапана прекращается.

Корпус клапана изготовлен из латуни, представляет собой 3 канала, сходящиеся к механизму регулировки. Использование 3 разных способов перемешивания водяных потоков выделяет 3 разновидности конструкций трехходового клапана.

Трехходовой термостат

В термостате смешиваются горячий и холодный поток

Заданную температуру поддерживает трехходовой термостатический клапан, который автоматически выполняет смешение горячего потока жидкости от нагревателя и остывшей воды из обратного трубопровода. Необходимость количественного изменения потоков определяется настройками термостата.

Такое изделие можно применять в системах тёплого пола (особенно сложной конфигурации), на радиаторных разводках и во внутреннем контуре горячего водоснабжения.

Автоматическое изменение температуры исходящего теплоносителя защищает человека от повышенных температур при порыве трубы. Если по какой-то причине прекращается поступление холодной воды, клапан автоматически закроет проток горячему напору из котла. Термочувствительный узел реагирует на величину нагрева и, соответственно меняет сечение входных отверстий, достигая требуемого баланса.

Схема расположения термостатического клапана для теплого пола выглядит так:

Дроссель напора – это устройство, обеспечивающее напор жидкости вне зависимости от перепада давления на входе и выходе. В паре с термоголовкой для теплого пола он стабилизирует работу всех контуров системы при изменении входящих условий.

3-ходовой термостатический клапан

Работа этого вентиля не такая сложная, как термостата. Регулируется исключительно входящий горячий носитель. Подробнее о работе трехходовых клапанов смотрите в этом видео:

Для анализа изменений температурных показателей в комплект к нему входит термоголовка для теплого пола, выполняющая роль исполнительного органа по сигналу с выносного датчика.

Смесительный клапан

Ручной вентиль регулируется вручную

Еще проще устроен трёхходовой смесительный клапан, не оснащенный датчиками и автоматикой. Ручной вентиль нуждается в принудительной установке положения регулятора для получения заданной температуры на выходе.

Такой кран изготавливается 2 типов:

  • имеет Т-образный проход (симметричная схема);
  • внутренний L-образный проход, (асимметричная).

Различия в том, что при симметричной схеме 2 струи встречаются из противоположных плеч крана и уходят в боковое ответвление уже в смешанном состоянии.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

  • смесительные;
  • разделительные;
  • переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:


На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.


Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Схемы укладки водяного контура

Если монтаж теплых водяных полов осуществляется по накатанной, традиционной технологии в четкой последовательности, то укладка греющей трубы может выполняться в различных вариациях. Основная цель, которую преследуют при оборудовании греющих полов, заключается в равномерном обогреве всей площади отапливаемого помещения. Укладывать трубопровод просто так, как захочется, значит заведомо создать проблемные зоны во всей конструкции. Теплоноситель по мере расхода имеет свойство быстро терять температуру, поэтому трубы необходимо уложить, начиная от стен, далее двигаясь к входу в помещение или к его центру. Для этого специально разработанные оптимальные схемы укладки водяного контура, каждая из которых имеет свои особенности.

Смесительный узел и коллектор являются началом всей системы отопления. Водяные контуры подключаются в четкой последовательности. Начало трубопровода – к входному патрубку, конец трубы присоединяется к обратному клапану.

Можно смонтировать теплый пол своими руками, водяной, контур которого будет укладываться следующим образом:

  • монтаж трубы по схеме змейка»
  • укладка трубопровода по схеме улитка;
  • комбинированная схема.

При оборудовании отопления в угловых комнатах используется схема укладки трубы для усиленного обогрева.

В каждом отдельном случае можно говорить о преимуществах той или иной схемы. К примеру: улитка является самой простой схемой. Изгиб трубы здесь достигает 900, тогда как в змейке греющая труба будет изогнута на 1800.

Там где отапливаемые помещения имеют линейный уклон, лучше монтировать трубу по схеме «змейка». Трубопровод укладывается по направлению от смесительного узла в сторону уклона. Воздушные пробки в таком варианте легко удаляются, чего не скажешь о трубе, уложенной по схеме «улитка». В помещениях с уклоном удаление воздушных пробок может быть проблематичным.

Для помещений большой площади, где требуется для обогрева использовать несколько водяных контуров одинаковой длины, схема укладки трубопровода «змейка» очень удобна. Благодаря такому способу монтажа можно добиться сбалансированной работы всей системы отопления.

Уложенные на подготовленное основание греющие трубы подключаются к коллектору, распределяющего подачу теплоносителя в систему. Распределительный шкаф вместе со смесительным узлом устанавливается либо в отапливаемом помещении, либо рядом с ним, что существенно снижает количество труб и расход другие материалов. Изгибы водяной трубы в месте подключения к коллектору зашиваются в специальный защитный короб.

В каждом отдельном случае следует придерживаться определенного порядка укладки водяной трубы. При работе со схемой улитка, труба сначала укладывается по периметру стен, после чего от самой дальней стены следует поворот. В обратном направлении труба укладывается по спирали, достигая центра отапливаемого помещения. Для схемы змейка укладка водяного контура происходит следующим образом. Труба ложится по периметру стен, после чего в обратном направлении делаются равномерные изгибы.

Используемые в ряде случаев комбинированные схемы монтажа греющих труб для теплых полов, предполагают одновременное использование обоих вариантов. Одна половина помещения может быть отапливаемая водяным контуром, уложенным по схеме змейка, тогда как другая часть помещения будет отапливаться трубой, смонтированной по схеме улитка.

Регулировка температуры

Рабочая температура теплоносителя теплого пола может изменяться в зависимости от количества, длины контуров и общих условий эксплуатации системы. Основным значением является температура в контурах, ее значение принято как наиболее комфортное в диапазоне 35-45 градусов (до 55, если длина петель велика).

При подаче из сети температура носителя слишком велика, такие величины недопустимы для трубопроводов и наличие качественной регулировки просто необходимо. В некоторых случаях приходится устанавливать промежуточный теплообменник, который осуществляет нагрев отдельного теплоносителя в системе теплого пола до приемлемых величин.

При питании системы от собственного котла имеется возможность изначальной настройки температуры подачи, упрощающей работу узла смешения и делающей режим работы системы менее агрессивным.

Постоянный контроль температуры теплоносителя — прерогатива датчиков, работающих в паре с блоком управления системой (его часто ошибочно называют терморегулятором, что не совсем верно). Теплый пол — весьма инертная система, которая реагирует на любое воздействие с задержкой. Поэтому нужен постоянный контроль за небольшими колебаниями с незамедлительной коррекцией температуры для исключения значительных изменений режима работы.

Регулировка может осуществляться на простом механическом принципе — наподобие термоголовки — до сложной системы датчиков температуры, расположенных непосредственно возле труб теплого пола и собирающих информацию на общий управляющий блок, который при помощи сервоприводов регулирует рабочие параметры системы и выводит данные на дисплей.

За что отвечает трехходовый клапан с терморегулятором

Этот клапан сужает проток воды, за счёт чего её количество уменьшается, а выходящее тепло подаётся в меньших размерах. Устройство отвечает за регулирование количества воды, для контролирования температуры в помещении или в полу.

Устройство

По внешним характеристикам трехходовой клапан для отопления с терморегулятором очень похож на обыкновенный тройник для разделения воды, но на самом деле все части этого «тройника» выполняют особые функции.

  • Термоголовка с выносливым датчиком. С помощью такого прибора настраивают и регулируют температуру воды, поступающую в клапаны.
  • Верхний тарельчатый и нижний тарельчатый клапаны необходимы для запуска механизма, так как они оптимизируют работу основных клапанов, перегоняя воду и тем самым, придавая ей необходимую температуру.
  • Один клапан, через который в трехходовой клапан попадает горячая вода.
  • Второй клапан, через который в устройство попадает холодная вода.
  • Третий клапан, откуда с помощью работы верхнего тарельчатого и нижнего тарельчатого образуется вода той температуры, которая задана через терморегулятор.
  • Камера разгрузки по давлению. Это оборудование контролирует давление воды в клапанах, увеличивая их работоспособность и разгружая их по давлению.
  • Сальниковое уплотнение. Прибор гарантирует герметичность всей конструкции. Он необходим по причине того, что отсеки и обогревательный контур быстро выходят из строя из-за любой поломки в мелочи, поскольку вода «не любит», когда с ней обращаются халатно, и при удобном случае пытается вытечь из труб, затапливая окружающее пространство.

Принцип работы

Существует два вида конструкционного исполнения:

  • седельный;
  • поворотный.

От того, какой вид конструкции стоит на приборе зависит и принцип работы.

  1. Если это седельный, то перемещение упирается в поступательное движение, где шток постоянно, то попадает в седло, то вылетает из него.

    Седло либо полностью закрывается штоком, либо только немного приоткрывает устье, выпуская воду. Тем самым седельный вид конструкции гоняет воду и регулирует количество выхода горячей или холодной жидкости из двух клапанов, одновременно перемешивая и передавая получившуюся по температуре и по количеству воду в отсек «смешения».

  2. Если это поворотный, то регулятором становится не шток, а маленький шарик или сектор (часть сферы). Работает такое устройство, как обычный шаровой кран: шарик поворачивается, обеспечивая проход жидкости либо из отсека с горячей водой, либо из крана с холодной водой, как и при седельной системе, только вместо штока шар, который работает без седла на перекрытии двух клапанов. Из 3 клапана выходит смешенная вода, заданная по температуре через терморегулятор.

Температура, установленная через прибор, сохраняется в промежутке между двух отсеков с подачей горячей и холодной воды. При её изменении газ, находящийся в этом месте, начинает сужаться или расширятся, в зависимости от изменения параметров регулировки.

Этот газ надавливает на шток или на шар, приоткрывая один из клапанов, тем самым вытекает нужное количество воды и образуется новая температура, соответствующая заданной.

Виды приводов клапана

Типы приводов клапанов:

  1. Клапаны прямого действия. Функционируют следующим образом: когда меняется температура, расширяющийся газ давит на шар, сектор или шток.

    Тут расположена термочасть трехходового клапана, однако, это оборудование присутствует не во всех приборах. Датчиком в таком приборе может выступать расположенный внутри трубопровода щуп.

  2. Клапаны косвенного действия. Работают примерно так же, как и клапаны прямого действия, отличаясь лишь меньшим, но не менее важным функционированием.

Трехходовые термостатические смесительные клапаны:

  1. Смесительный. У такого прибора 2 патрубка, один из которых выходной. Первый патрубок оснащён тёплой или горячей водой, а второй подключён к системе «обратки» т. е. в него возвращается вся остывшая вода, оставшаяся после предыдущего нагрева. При открытии обоих патрубков вода смешивается и под контролем терморегулятора устанавливается нужная температура для выхода. Далее вода распространяется по всему контуру.
  2. Разделительный клапан — это прибор, который работает обратно смесительному, не соединяя воду в одну струю через выход, а, наоборот, разделяя целую смесь воды разной температуры на горячую или холодную. Для такого вида есть один вход и два выхода. Конструкцию используют в ванных комнатах, при необходимости наличия горячей только из одного крана и холодной только из другого крана.

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.

Сфера применения и нюансы установки

Монтаж смесительного клапана для теплого пола призван осуществлять такие цели:

  • защита твердотопливного котла от конденсата и перегрева вследствие внезапного отключений электричества;
  • снижение и поддержание необходимой температуры в теплых полах;
  • разделение подачи теплоносителя к разным элементам системы.

Температура теплоносителя в системе теплого пола не может превышать 45-50 градусов, во избежание различных повреждений, как системы, так и финишного покрытия.

Для защиты твердотопливного нагревательного элемента во время прогрева не допускают попадание холодного теплоносителя из обратки в котел. Используют такую схему: пока теплоноситель не прогрелся до 55-60 градусов, он циркулирует по малому кругу. При поднятии температуры до рабочего режима, клапан открывается и направляет весь поток в радиаторы.

В теплых водяных полах клапан выполняет такую же, по сути, роль. Циркуляционный насос прокачивает горячий теплоноситель по трубопроводам, пока он не начнет остывать или перегреваться. Когда происходит то или иное, срабатывает датчик, и термостатическая головка либо привод начинает двигать шток крана и регулировать смешивание теплоносителя до нужной температуры.

Еще один пример. Чтобы быстро прогреть теплоаккумулятор нужна температура порядка 80-90 градусов, но такая температура абсолютно не приемлема для теплого пола и радиаторов. Трехходовой клапан с отдельным насосом, установленный после аккумулятора, помогает понизить температуру подачи в остальные элементы системы с помощью подмешивания.

Монтируя термостатический смесительный клапан, следует обращать внимание на расположение циркуляционного насоса, который всегда располагается со стороны открытого патрубка

В системе отопления наибольшая температура в бойлере, он подключается к котлу напрямую, а остальные элементы — через трехходовой клапан, так как им температуры нужны меньше исходной.

Существуют недорогие клапаны упрощенной конструкции, регулирующий элемент находится в корпусе и автономно удерживает фиксированную температуру, которая обычно указана на корпусе. Его преимущество — низкая цена, а недостаток — отсутствие возможности настройки. Трехходовой кран с термоголовкой или приводом – полезный, а иногда незаменимый элемент в системе теплого пола, да и во всей системе отопления. Он дает возможность эффективно и экономно использовать нагрев теплоносителя. В некоторых системах служит элементом, предохраняющим от повреждений и поломок.

Термоклапан отопления – предназначение

Термостатический клапан для систем отопления предназначен для автоматического открытия и закрытия входного отверстия радиатора. При достижении определенной температуры в помещении. Другими словами, если в помещении слишком жарко, то можно установить на радиатор термостатический клапан. Тем самым добиться более комфортной температуры в комнате. Причем предназначены термоклапаны для стальных, алюминиевых и им подобных радиаторов и конвекторов. То есть для быстро нагревающихся и быстро остывающих приборов. На чугунных отопительных радиаторах термоклапаны работать будут. Однако очень не эффективно.

Термостатический клапан VALTEC – угловой, с термоголовкой

В некоторых случаях термоклапан может помочь даже тогда, когда радиатор греет слабо. Если система отопления дома плохо сбалансирована. К примеру, первые от котла радиаторы греют сильно, а последние едва теплые. Но установив термоклапаны на первые по ходу теплоносителя батареи отопления, можно исправить этот перекос. И безусловно добиться более сильного прогрева тех радиаторов, которые до этого грели слабо.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий