Трехходовой кран для отопления

При проектировании протяженных систем отопления приходится учитывать их характерную особенность – неравномерность распределения тепла. Это происходит в связи с понижением температуры воды в процессе нагрева отопительных элементов.

Трехходовой кран представляет собой вариант тройника с возможностью регулировки температуры теплоносителя.

Принцип действия

Для выполнения основной функции к крану подводится горячая вода от котла и холодная из обратки. Внутри устройства оба потока смешиваются, и на выходе получается нужная температура. Поэтому часто применяется термин «смесительный клапан». Регулировка температуры на выходе производится вращением ручки на кране или в автоматическом режиме с использованием термодатчика.

Схема подключения показана стрелками на корпусе крана, рекомендующими направления движения потока. Смешивание их происходит только при положении ручки регулятора в промежуточном положении. Если кран открыт полностью, через него поступает только горячая вода от котла, при полностью закрытом вентиле – только холодная.

Трехходовой кран

Схема регулирующего крана

Виды смесительных клапанов

Управление трехходовым краном по умолчанию выполняется вручную, для чего используется вывод штока с одной из сторон крана с поворотной ручкой или гайкой. Однако не всегда удобно пользоваться таким вариантом.

Процесс настройки мощности контура с помощью трехходового клапана не линейный и зависит от температуры обратки, подающей магистрали и мощности теплоотдачи. Если говорить проще, то ручным управлением определяется исключительно пропорция, в которой смешивается вода из разных линий, температура на конечном участке при этом может меняться достаточно долго и не всегда равномерно.

Эффективно управлять клапаном можно автоматически с помощью сервоприводов или специальных гидродинамичных и пневматических термостатных головок, которые смогут быстро и постоянно менять настройку трехходового кран в зависимости от температуры на выходе.

С электроприводом

Сервопривод является прямой аналогией ручному управлению, только сигнал к действию дает не человек напрямую, а электронный блок управления. Это двигатель, способный проворачивать шток и изменять его позицию в зависимости от пришедшего управляющего сигнала.

Практически любой трехходовой клапан с ручным управлением можно оборудовать сервоприводом, однако лучше использовать специальные конструкции, обладающие компактными размерами и оптимизированными для установки электропривода.

Блок управления ориентируется по показаниям температуры на выходе клапана в целевом контуре или же на температуру подающей линии и обратки для вычисления оптимальной настройки.

Как только получено нужное значение на сервопривод приходит управляющий сигнал, и он меняет положение штока или поворот шара внутри крана. Естественно без электронного блока управления использовать сервоприводы попросту бессмысленно.

Преимущество сервоприводов в возможности максимально автоматизировать работу системы отопления. При включении автоматики в систему «Умный дом» появляется возможность даже устанавливать параметры обогрева со своего мобильного гаджета.

С терморегулятором

Автоматическое регулирование трехходового крана достаточно доверить пневматическому или гидродинамическому термостату. Это механический способ управления. Используется термоголовка, наполненная жидкостью или газом, сильно реагирующим на изменение температуры окружающей среды. Основная реакция – это изменение объема.

Предлагаем ознакомиться  Как быстро починить кран на кухне: виды ремонтных работ- Обзор Видео

Термоголовка соединена посредством канала с поршнем и подвижным клапаном трехходового крана. При изменении объема термочувствительной среды изменяется и установка крана.

Что и как: Принцип работы трехходового крана для отопления

Трехходовые краны с терморегуляторами требуют тщательной предварительной настройки. После установки важно определить предельные значения температуры в точке измерения и привязать к ним крайние положения крана, тем самым определяя диапазон регулировки.

Установка целевой температуры контура с радиаторами или теплого пола производится вручную, регулируя давление в термоголовке. Далее при изменении значения текущего нагрева уже автоматически регулируется пропорция для смешения горячей воды и обратки в трехходовом кране.

Трехходовые краны с терморегулятором востребованы там, где необходимо снизить энергозависимость отопления или же снизить общую стоимость монтажа, так как они дешевле устройств с сервоприводами и не требуют дорогого контроллера для своего функционирования.

Различают два вида таких устройств:

  • Запорные – применяются для переключения потока теплоносителя из одной трубы в другую. Конструкция пропускного устройства применяется обычно шаровая. В таких устройствах регулировка довольно сложна из-за своеобразного устройства запорного механизма.
  • В регулирующих механизмах в качестве запорного элемента применяется шток. Перемещение его производится электромеханическим устройством, управляемым датчиком температуры. Применяются также изделия с ручной регулировкой температуры потока, но такой способ нельзя признать эффективным.

Основными материалами для изготовления таких устройств являются:

  • сталь нержавеющая;
  • латунь;
  • чугун.

Что и как: Принцип работы трехходового крана для отопления

По способу затвора или его форме изделия различаются следующим образом:

  • шаровые;
  • цилиндрические;
  • конусные.

Сам затвор тоже может быть посажен разными способами – натяжным или сальниковым. В первом случае регулировка его производится со стороны верха сальником, во втором – гайкой с нижней стороны.

Одно их присоединений будет входным, остальные два выходными. Распределение теплоносителя производится поворотом рукоятки на 90о или 180о. В этих пределах ручку можно установить в любом положении, задавая степень смешивания.

Подобные механизмы применяются в системах отопления с невысоким давлением для быстрого переключения направления потока. Обладая простой конструкцией, такие устройства дешевы. Особенность их состоит в том, что она нуждается в постоянном контроле и обслуживании.

Для качественной регулировки приборов низкой температуры отопления нужны механизмы и устройства, которые могут смешивать остывшую воду из обратки с горячей из котла. При этом количество теплоносителя не изменяется, но корректируются качественные характеристики, то есть температура. В результате не происходит изменения характеристик работы котла с встроенным циркулярным насосом.

Весьма желательно в такой системе иметь байпас, обеспечивающий плавность регулировок.

По способу установки различают устройства:

  • для применения с муфтой;
  • под сварку;
  • для крепления с фланцем.

Монтаж, настройка и эксплуатация системы

  1. Важнейшим моментом, который нужно учитывать при установке трехходовых кранов, является направления водяных потоков в системе отопления. Для контроля положения на корпусах кранов, как правило, нанесены стрелки, показывающие правильное направление. Расположение арматуры горизонтально или вертикально для ее работы значения не имеет.
  2. Для систем, собираемых с применением сварки, использование теплового потока с температурой выше 100оС нежелательно. Нельзя также допустить попадания внутрь трубы окалины или мусора после сварки.
  3. Настройка трехходового крана состоит в том, чтобы установить регулирующую заслонку в положение, при котором подмес горячей воды из котла в остывшую обратку, дает оптимальную температуру теплоносителя на входе в систему обогрева. При этом заслонка может быть открыта полностью или также закрыта.
  4. Вся арматура такого типа должна регулярно осматриваться, проверяться и смазываться. Эти работы целесообразно поручать специализированным организациям. Перед запуском в начале сезона обязательно нужно проверить исправность и работоспособность всей запорной арматуры.
  5. Несомненно, обладающие рядом достоинств, эти изделия неприменимы в системах отопления с высоким давлением, а также в трубопроводах диаметром более 40 мм.
  6. Среди не особенно приятных особенностей трехходовых кранов является их повышенная ломкость при регулировке горячего потока. Пользователю нужно производить такие операции крайне осторожно.
  7. В многоконтурных системах отопления такие изделия незаменимы и позволяют полностью решать проблему достижения оптимальной температуры во всех помещениях.
Предлагаем ознакомиться  Как очистить ванну от ржавчины и прочих загрязнений?

Что и как: Принцип работы трехходового крана для отопления

Для того чтобы работы по установке прошли успешно, нужно следовать чертежам и планам. Стоит придерживаться важных правил, как установить трехходовой новый кран:

  1. Обеспечить свободный доступ к месту монтажа.
  2. Установить тройник рычагом вверх или наружу. Главное, чтобы этот элемент мог свободно двигаться в заданном направлении.
  3. Обращать внимание на стрелки, которые есть на системе. Они указывают, в каком направлении будет перемещаться поток.
  4. Установить фильтры на теплоносители низкого качества.
  5. Трехходовый кран в отопительном контуре монтировать перед циркуляционным насосом.
  6. Уплотнить резьбовые соединения герметиком или войлоком.
  7. При сваривании соединений необходимо избегать образования окалин.

Достоинства и недостатки трехходовых кранов

Как и всякое изделие, эти системы наделены характерными достоинствами и недостатками. К первым относят:

  • невысокое сопротивление гидравлики;
  • малые габаритные размеры;
  • возможность быстрого переключения.

Среди недостатков отмечают:

  • необходимость регулярного обслуживания крана и постоянной смазки;
  • применения значительных крутящих моментов;
  • потребность изделия в постоянной чистке от загрязнений.

Кран для манометра — надежная конструкция, которая прекрасно справляется с задачей, на нее возложенной, поскольку отличается простотой и надежностью. Кран легко монтируется, для подключения не требуется каких-либо особых усилий и пристального контроля после монтажа — это удобное в эксплуатации и обслуживании устройство, в нем отсутствуют места, где может застаиваться жидкость, а уровень сопротивления движущейся жидкости очень низкий. Все это продлевает срок эксплуатации.

Простота устройства и монтажа способствует популярности трехходовых кранов. Установленный раз, он не требует дополнительного обслуживание, соединение отличается герметичностью и длительностью использования. Это не относится к дешевым изделиям, которые быстро выходят из строя. Кран легко и удобно переключается, однако, при грубой эксплуатации бывает, что затвор может заклинить.

Установка таких устройств возможна в системах с небольшим диаметром труб.

Трехходовой кран управляется либо вручную, либо с помощью электроники. В последнем случае применяется дополнительная комплектация — датчики или термостаты.

Ручной режим управления Дешевое устройство, внешне выглядит как стандартный шаровой кран. Смешивает потоки примерно в равных пропорциях. Основной недостаток — неравномерность и длительность прогрева удаленных от котла батарей отопления.
Автоматика Позволяет регулировать нагрев теплоносителя в автоматическом режиме, не требует участия человека. Характеризуется более эффективным действием, обеспечивает равномерность прогрева всех участков. Управление осуществляется посредством сервопривода, пневматического или гидродинамического термостата.
Предлагаем ознакомиться  Схема работы гидрострелки системы отопления

Как выбрать кран

Что и как: Принцип работы трехходового крана для отопления

Для правильного выбора заборной арматуры необходимо учесть, прежде всего, ее пропускную способность. Кран необходимо подбирать таким образом, чтобы он обеспечивал этот показатель с небольшим перекрытием.

При этом нужно обратить внимание на соответствие присоединительных размеров изделия и сечения трубы. В случае, если они различны, подключение нужно производить с применением переходников.

https://www.youtube.com/watch?v=5rIediSZf70

Обратите внимание на возможность применения сервоприводов, что значительно упрощает настройку и последующее управление системой отопления.

Примеры цен на некоторые изделия

Изображение Модель. Характеристики Производитель Цена (руб) Примечания
Meibes Elomix EM3-40-26, трехходовой MeibesГермания 12590
Viallant VRM-3Трехходовой,1 1/4″ ViallantГермания 16210
Itap 128 ½ 3-хходовой Италия 615 Рукоятка из алюминия
Meibes Elomix УМ3-32-15, 3-хходовой MeibesГермания 7070
Itap 128 1 3-хходовой Италия 5960
Itap 128 1/2 3-хходовой Италия 4020
Шаровый кран Valtec 361 3/4 Италия 1110
Шаровый кран трехходовой в/в/в 3/4 СТД «Петрович» Россия 2790
Нержавеющий 3-хходовой Т-образный шаровый Ру63 Италия Ду 8-790Ду 10-820Ду 15 -880Ду 20-1254Ду 25-1255Ду 32-2730Ду 40-4140
3-хходовой с электроприводомARM CR03R (220v) Ду15-3360Ду 20-3370Ду 25-3710

Как видно из приведенных данных, колебания цен на краны различного устройства, весьма значительны. Это зависит от следующих факторов:

  • Материал, из которого изготовлены устройства. Наиболее значительными по цене будут узлы, изготовленные из нержавеющей стали или латуни. Но они и наиболее долговечны в работе.
  • Запорная арматура с ручным управлением стоит заметно дешевле, но и хлопот с ней заметно больше. Меняющаяся температура за окном доставит немало хлопот, придется менять регулировки при каждом ее колебании.
  • Вид запорного устройства. Во многих случаях предпочитают шаровые краны, как наиболее надежные. Для них характерно повышенное усилие на рукоятку регулятора. Это может неблагоприятно повлиять на длительность эксплуатации сервоприводов, приводя к их преждевременному выходу из строя. В таких случаях лучше применять краны с цилиндрической или конической рабочей частью.

Несколько советов и рекомендаций

  1. В развитой системе отопления возможно наличие контуров с одинаковыми требованиями к температуре. В этом случае есть возможность использовать 4-хходовые смесители, работающие на два контура одновременно, то есть – один такой смеситель заменит два 3-хходовых. К тому же понадобится один сервопривод и датчик температуры. По цене эти два устройства различаются незначительно.
  2. Смесительные устройства нужно устанавливать после циркулярного насоса, независимо от количества контуров в ней.
  3. В низкотемпературной системе отопления обязательна установка байпаса.
  4. Эксплуатация разветвленных индивидуальных систем отопления в ручном режиме неэффективна. Применение электронных устройств регулировки режима отопления позволить не только экономить свое время, но и создаст условия для применения экономичного режима его работы.

Индивидуальная тепловая сеть в вашем доме с трехходовыми смесителями сделает ваш дом уютным и экономичным. Успехов вам!