Что такое термостатический клапан для отопления?

Как правильно установить и настроить термостатический клапан

Отапливая помещения любого назначения, важно не только создать комфортный климат, но и обеспечить рациональный расход топлива. В решении этих задач помогают термостатические клапаны, которые устанавливают на тех участках теплового контура, где подключены теплообменники. Особенно удобно при помощи термоклапанов регулировать уровень нагрева теплого пола.

Назначение и функции

Термостатический или балансировочный клапан устанавливают на узлах трубопровода, транспортирующего горячую рабочую среду. Этот вид трубопроводной арматуры позволяет регулировать напор и температуру жидкостей или газов, поступающих из основной магистрали в теплообменные или раздающие приборы. Использование регулирующего элемента обеспечивает удобство водозабора в кухнях и санузлах, простоту управления системой обогрева помещений и делает работу систем отопления и водоснабжения энергоэффективной, снижая затраты рабочей среды.

В системах водоснабжения балансировочный клапан служит для настройки параметров подаваемой из крана или душа воды. Обычно элемент регулировки в частных домовладениях устанавливают на смесители в ванных комнатах и кухнях, а в общественных помещениях – в санузлах. Здесь термоклапан регулирует процесс смешивания холодной и горячей воды в нужной пропорции.

В теплосетях термоэлемент поддерживает баланс температуры в тепловых контурах и теплообменниках. Устанавливают его обычно на входе в радиатор, регистр или горизонтальный теплообменный контур – теплый пол или теплый плинтус, чтобы получить возможность настраивать температуру теплоносителя. Уровень нагрева энергоносителя регулируется нагревательным аппаратом, а нагрев теплообменников регулируется путем настройки напора рабочей среды, для чего и нужен термостатический клапан.

Классификация термостатических клапанов

Типов и видов термоклапанов довольно много, однако все они имеют общее строение:

  • корпус – муфта или тройник,
  • клапан – регулирующий или запирающий механизм,
  • вентиль с термостатом – управляющий механизм.

Классифицируют термостатическую арматуру по нескольких параметрам:

  • конструкции корпуса,
  • размещению регулирующего вентиля,
  • назначению,
  • способу регулировки потока,
  • способу управления.

По конструкции корпуса выделяют следующие виды термостатических клапанов:

  • прямой,
  • угловой,
  • трехходовой.

Корпус прямого и углового термоклапана представляет собой соответственно прямую и угловую муфту, корпус трехходового – тройник.

Размещение регулирующего вентиля может быть:

  • осевым – вентиль расположен напротив одного из патрубков на его продолжении, клапан называют осевым;
  • боковым – вентиль расположен перпендикулярно корпусу, сбоку, дополнительного названия клапан с боковым вентилем не имеет и называется только по форме корпуса.

По назначению выделяют термоклапаны:

  • радиаторные – для подключения теплообменных приборов,
  • смесительные или подмешивающие – для регулировки напора и температуры воды в водоразборных кранах и системах “теплый пол”,
  • переключающие – для изменения направления потока рабочей среды в отопительных и водоснабжающих контурах,
  • разделительные – для распределения рабочей среды на два потока.

Способы регулировки потока определяют следующую классификацию балансировочной арматуры:

  • настраиваемые или клапаны с открытой регулировкой – настроить напор и температуру можно в любое время, вентиль управляется без специальных ключей;
  • закрытые или клапаны предварительной настройки – параметры рабочей среды выставляются при монтаже системы, для их перенастройки необходим специалист и набор специнструментов.

В зависимости от способа управления выделяют термоклапаны:

  • ручные – настройка производится вращением вентиля,
  • автоматические – оснащены термоголовкой, реагирующей на изменение температуры и давления теплоносителя,
  • удаленного управления – оснащены выносным термоэлементом, реагирующим на изменение температуры в помещении, с возможностью настройки оптимального диапазона.

Особенности установки и настройки

При монтаже термоклапанов на различных участках трубопровода возникают определенные сложности.

Заранее зная об особенностях установки, этих сложностей удастся избежать:

  • Перед установкой регулирующего устройства подачу рабочей среды на ремонтируемом участке отключают, остатки воды сливают.
  • По ходу подачи жидкости или газа перед термоэлементом устанавливается кран, с помощью которого можно будет при необходимости отключить узел с термоклапаном.
  • Термоклапаны в теплосетях устанавливают на трубе подачи, при подключении к теплообменным приборам – на входящем патрубке или участке трубы перед ним.
  • В двухконтурной системе на обратной трубе после выхода из теплообменного прибора устанавливают дроссель, служащий для уменьшения пропускной способности обратного контура. Так достигается баланс давления в батарее, не возникает разрежения и завоздушивания.
  • Регулирующая арматура автоматического управления и выносной термоэлемент при удаленном управлении устанавливаются таким образом, чтобы контактировать с воздухом в помещении. Недопустимо прятать калибровочные элементы за шторами, мебелью, декоративными накладками.
  • При расположении ниже 80 см от пола термоэлемент может остывать, так как внизу находится самая холодная зона, и некорректно регулировать температуру в помещении.
  • Термостатический элемент не устанавливают вертикально, чтобы восходящие потоки теплого воздуха от теплообменника не влияли на точность работы прибора. Вентиль располагают в направлении от теплообменного устройства.

Обратите внимание! Нахождение терморегулирующего устройства под прямым воздействием солнечного света, теплого воздуха от работающих нагревательных приборов и электрооборудования негативно влияет на точность настройки параметров рабочей среды. Поэтому нельзя устанавливать терморегулятор вблизи кухонных плит, водонагревателей, котлов, холодильников.

  • В доме с центральным отоплением регулирующая арматура на батареи ставится только при наличии байпаса или трубы-перемычки между подающей и обратной трубой. В противном случае термоклапан будет регулировать давление в стояке и температуру не только в “своей” батарее, но и у соседей.
  • Для подключения радиаторов и регистров отопления выбирают угловые или прямые термоклапаны в зависимости от геометрии трубопровода. При этом вентиль должен быть осевым, чтобы исключить возможность случайного механического воздействия на него, например, при передвижении мебели.

Обратите внимание! Существуют устройства, специально разработанные для установки на радиаторы справа или слева. Нельзя устанавливать арматуру в обратном направлении, так как при неправильном расположении открываться клапан будет не из-за изменения температуры, а под давлением рабочей среды, и регулировка нарушится.

  • В системе водяного теплого пола устанавливают клапаны с боковым вентилем, так облегчается доступ к настройке.
  • Перед водоразборными узлами в частном домовладении или квартире оптимальным является использование смесителя, оснащенного термостатическим клапаном, или термоклапана с ручной настройкой.
  • Системы водоснабжения в общественных помещения целесообразно оснащать термоклапаном с удаленным управлением или предварительной настройкой, чтобы исключить возможность вмешательства в работу системы посторонних.
  • В качестве уплотнителя при резьбовом соединении термостатического клапана с трубопроводом нельзя использовать ФУМ-ленту, так как она может дать течь при малейшем обратном ходе резьбы при температурном расширении патрубков. Надежное соединение получают при уплотнении узла герметизирующими нитями: полимерными или льняными с термостойкой краской.

Установка термоклапана в системе “теплый пол”

Монтаж термоклапана в горизонтальный теплообменный контур имеет свои особенности. Так как для оборудования теплого водяного пола обычно используют трубы из полимеров, температура теплоносителя должна быть ниже, чем в батареях. Кроме того, это предотвращает перегревание пола, а значит ходить по нему будет комфортнее. Поэтому основная задача термоклапана – поддерживать температуру в трубах на уровне, достаточном для создания комфортного климата и не опасном для трубопровода и жителей дома.

Важно правильно выбрать и установить терморегулирующее устройство, соответствующее размерам и назначению помещения.

  • Нежилые помещения и жилые комнаты малой площади. В коридоре, ванной или кухне, а также в небольших комнатах теплый пол может быть единственным источником тепла – как правило, этого достаточно. Рабочей среде для прохождения короткого контура не требуется высокое давление, поэтому ставят простой терморегулятор без подмешивания. Если поступающая от котла вода нагрета выше допустимого, клапан закрывается, не пуская горячую воду в трубопровод и предотвращая перегрев труб и пола. При этом теплоноситель в трубах остается и продолжает отдавать полу тепло. Когда рабочая среда в теплообменном контуре остывает, клапан открывается, в трубы поступает горячая вода, которая при смешивании с остывшей достигает нужной температуры.
  • Жилые помещения небольшой площади, где теплый пол является дополнительным источником тепла. Как правило, основной обогрев идет за счет теплоотдачи батарей, а тепловой контур под напольным покрытием добавляет комфорта. Термостатический клапан с подмешиванием устанавливают на входе в первую из батарей комнаты, для регулировки напора поступающей горячей воды от котла. В обратку врезается еще один термостат, регулирующий температуру энергоносителя, поступающего после радиаторов в трубопровод водяного пола.
  • Жилые помещения большой площади или единый тепловой контур частного дома. Устанавливают трехходовые термостатические клапаны с подмешиванием, то есть с подключением к системе холодного водоснабжения. Такой термоклапан регулирует распределение рабочей среды в батареи и водяной пол: теплоноситель с температурой 90 градусов подается в радиаторы или регистры, а для подачи в горизонтальный теплообменник к горячей воде подмешивается холодная, готовая смесь с температурой около 50 градусов обогревает пол. Такая система может обогревать помещения несколькими способами: при одновременной работе батарей и теплого пола или при включении только одного контура, когда не нужна большая поверхность теплоотдачи.
  • В общественных зданиях или многоквартирных домах теплосеть сложная и разветвленная, так как требуется обогреть помещения различного назначения и площади. Монтируется несколько тепловых контуров и узел смешения, в котором располагается трехходовой клапан с подмешиванием, подающий теплоноситель установленной температуры в коллектор. И уже из коллектора выходят ответвления в каждый контур. При необходимости индивидуальной регулировки температуры в каждом помещении можно установить отдельные термоклапаны.
Читайте также  Как подключить трехходовой кран на теплые полы?

Как регулировать работу отопительной системы с помощью термостатического клапана

Установив термоклапан, необходимо откалибровать его таким образом, чтобы дальнейшая регулировка процесса отопления происходила с минимальным вмешательством со стороны человека:

  • Полностью открывают клапан.
  • Дожидаются, когда температура воздуха перестанет подниматься.
  • Полностью закрывают балансировочный клапан.
  • Когда в помещении установилась комфортная температура, начинают постепенно снова открывать термоклапан.
  • Когда корпус снова потеплеет, прекращают процесс открывания и оставляют управляющий вентиль в этом положении, пока не потребуется новая настройка.

Термостатический клапан для радиатора. Что из себя представляет и для чего нужен

Термостатический клапан для радиатора является специальным устройством, предназначенным для регулировки температуры прогрева отдельных батарей в отопительной системе, благодаря чему в каждом помещении, в соответствии с его назначением, поддерживается максимально комфортный температурный режим и существенно экономится энергия, расходуемая на обогрев.

Устройство

Важная часть терморегулятора представлена двумя основными узлами: непосредственно самим клапанным устройством, регулирующим степень интенсивности прохождения теплового носителя, а также регулирующей головкой съёмного типа, координирующей ручную или автоматическую работу конструкции.

Функционирование устройства обеспечивается:

  • шкалой настройкой температурного режима;
  • соединителем с трубопроводной сетью;
  • компенсационным механизмом;
  • термостатической головкой;
  • сильфоном с жидкостью;
  • клапанным элементом;
  • кольцом-фиксатором;
  • накидной гайкой;
  • золотником;
  • штоком.

Термоголовка частично перекрывает подачу поступающего в отопительные радиаторы теплового носителя, что позволяет батареям остывать до требуемых температурных показателей. Самым простейшим термостатическим клапаном для радиатора является стандартный запорный вентиль, закрываемый и открываемый вручную.

Принцип работы

Устройство представляет собой цилиндр, заполненный специальным жидким или газообразным тепловым реагентом, объём которого напрямую зависит от температуры. Менее популярным вариантом являются устройства с наполнителями твёрдого типа, отличающегося менее быстрым реагированием.

Процесс нагрева сопровождается увеличением объёма рабочего вещества и растягиванием цилиндра. В результате естественного давления на поршень двигается специальный вентильный запорный конус, которым частично или полностью перекрывается поток теплового носителя.

Процесс остывания вызывает постепенное уменьшение объёма вещества в термостатическом клапане с подъёмом запорного конуса и возвращением прежнего режима поступления теплоносителя в радиаторы системы отопления. Таким образом, термостатическим вентилем легко и предельно чётко контролируется температура с максимально возможными показателями точности.

Клапаны термостатические изготавливаются из нержавеющей стали (дорогие, но долговечные), никелированной или хромированной бронзы, никелированной латуни. Чтобы термостатический клапан выполнял такие функции, как поддержка температурного режима в помещениях на максимально комфортном уровне и экономию энергии, необходимо не только соблюдать все правила установки устройства, но и грамотно подойти к выбору:

  • прямой вариант – для стандартных отопительных приборов;
  • угловой (горизонтальный/вертикальный) – для схем с нижней подводкой трубопроводов.

В зависимости от способа регулирования, выпускаемые клапаны для радиаторов представлены механическими и автоматическими устройствами. В первом случае механизм поворачивается в ручном режиме, обеспечивая сужение протока теплоносителя в трубах. Автоматические модели осуществляют фиксацию и коррекцию потока теплового носителя самостоятельно.

Механический вариант

Механический термостатический клапан включает в себя регулятор, привод и сильфон, заполненный газом или жидкостью. Вещество в сильфоне изменяет положение рычага в термостате с перемещением внутрь золотника и регуляцией штока. Именно штоком перекрывается проход и ограничивается поток теплового носителя в радиатор, что позволяет регулировать температуру нагрева радиатора в каждом помещении отдельно. Термоголовки закрытого типа не определяют температуру автоматически и настраиваются вручную, поэтому вполне допускается наличие температурных колебаний. Модели не должны закрываться шторами или предметами мебели, снижающими порог их чувствительности.

Электронный вариант

Электронный механизм является более сложной конструкцией, основанной на программируемом микропроцессоре, задающим определённый температурный режим в помещении. Благодаря нажатию кнопок регулируется подача теплоносителя. Термостаты открытого типа могут быть запрограммированы на определённые температурные показатели и срабатывание в том или ином режиме, отрегулированном таймером. Современные многофункциональные модели могут быть использованы в системе управления котловым и насосным оборудованием, а также вместе со смесителем. Модели не следует устанавливать в ванной комнате, что обусловлено их очень высокой чувствительностью.

В каких системах применяется

Все, что связано с термостатикой, применяется в закрытых системах отопления. Термостатические клапаны для радиаторов в основном применяются в двухтрубных или лучевых системах отопления.

В однотрубных системах устанавливаются обычные вентили через байпас, при помощи которых можно ограничить проток теплоносителя в радиатор.

Как установить

При выборе клапана нужно обращать внимание на такие параметры, как показатели давления в системе (в диапазоне 16-40 бар) и температурный режим (до 180-200°С). Наиболее качественные термоголовки изготавливаются с применением коррозиестойких материалов, которые обладают высокой устойчивостью к механическим воздействиям.

Термостатический клапан для радиатора монтируется с применением самого минимального набора рабочих инструментов, согласно стандартной схеме установки клапанных устройств:

  • отключение системы отопления;
  • установка устройства на максимальную теплоотдачу;
  • выполнение замеров температуры с максимальной точностью;
  • ожидание установления в помещении стабильного уровня температуры;
  • закрыть клапанное устройство, дождаться комфортного температурного режима;
  • слегка приоткрывать термостат до слышимого шума проходящего теплового носителя.

В результате корпус должен стать ощутимо тёплым, а самое последнее положение необходимо запомнить. После окончания монтажных работ необходимо регулировать функционал прибора в условиях закрытых окон и дверей, а также максимальной изоляции помещения с целью полного исключения утечки тепла.

Таким образом, простая модификация регулирующего клапана при помощи термоголовки или сервопривода обеспечивает практичное и удобное регулирование в автоматическом режиме. Первый вариант предполагает учёт температуры окружающего воздуха, а второй – сигналы прибора управления, представленного термостатом, контроллером.

Устройство и принцип работы термостатического вентиля

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

Термостатический вентиль

Назначение устройства

Бывает, что в помещениях, помимо радиаторов, выступают другие источники тепла – бытовые приборы, газовые или электроплиты и так далее. В солнечные дни температура поднимается и в доме становится теплее, чем обычно.

Важно! Задача термостатического вентиля, установленного на радиаторе – автоматический контроль температуры, в ходе чего он учитывает температурные колебания в помещении на высоте до 2 метров.

Термостатический вентиль для радиаторов обеспечивает надежность теплового оборудования. Включив его в отопительную систему, достигается комфортная и оптимальная температура в помещении и, одновременно с этим, экономятся средства, затрачиваемые на энергопотребление. Вентиль стабилизирует работу отопительной системы, если в ней падает или исчезает давление.

Конструкция

Существует большое разнообразие моделей подобных клапанов, но их конструкция схожа.

Обязательная компоновка предполагает следующие элементы:

  • корпус, как правило, сделанный из латуни;
  • смеситель, используемый как регулятор направления;
  • рычаг управления;
  • прочие мелкие детали в виде уплотнителей, гаек и так далее.

В корпусе вентиля 2 входа и 1 выход. Через входы поступает разнотемпературная жидкость, а через выход она выходит, уже подогретая до необходимой температуры. Во внутренней части корпуса расположен смеситель, регулирующий направление. Данный элемент, в зависимости от модели вентиля, функционирует по-разному. Простой вариант – в конструкции установлен пружинный запорный элемент, реагирующий на температуру, а соответственно и давление. Если увеличивается напряжение пружины, на выходе снижается температура.

Ручка управления необходима для того, чтобы задать определенное положение вентиля. С ее помощью выставляется жесткость пружины и настраивается положение запирающей детали.

Конструкция клапана

Принцип работы

В корпусе устройства, во фронтальном и правом патрубках, циркулирует теплоноситель до тех пор, пока его температура не достигнет выставленного значения. Термостатический клапан устанавливается для того, чтобы поддерживать заданную температуру на выходе, подмешивая в жидкость холодную или горячую воду. Если параметры не сходятся, то внешний привод устройства действует на шток. Когда он начинает перемещаться, в корпусе открываются все 3 канала. И, как только температурные параметры стабилизируются, фронтальный входной патрубок перекрывается.

Существует немалое разнообразие термостатических клапанов и трехходовых вентилей. Одна из разновидностей схожа с шаровым краном. В этой модели переключающий клапан состоит из шара с выборкой, а не из седла с конусом. Чтобы перераспределять теплоноситель привод воздействует на шток с закрепленным шаром, вращая его. Такие клапаны имеют невысокую пропускную способность, поэтому находят применение только в бытовых отопительных системах. Вкратце, термостатический клапан устанавливает необходимую температуру воды.

Каких видов бывают вентили

Конструктивные особенности – не единственное, чем различаются современные термостатические вентили. Данные элементы изготавливаются из различных материалов, имеют разные диаметры и способы подключения. Ознакомимся с основными видами.

Материал изготовления

Главное условие – материал, из которого производится вентиль, должен быть стойким к механическим воздействиям и образованию коррозии. Объясняется это тем, что элемент находится в постоянном контакте с жидкостью – теплоносителем.

От материала, из которого изготовлен клапан, зависят эксплуатационные и технические характеристики изделия. Рекомендуется, чтобы вентиль был сделан из меди, латуни или чугуна. Медные варианты дорогостоящи, но долго служат. Латунные образцы также имеют длительный срок эксплуатации и не вызывают сложностей во время работы. В целом, чтобы сделать правильный выбор, лучше обратиться за советом к специалистам компании, которые будут настраивать отопительную систему.

Читайте также  Чем заизолировать трубы отопления?

Вентиль

Метод управления

По этому параметру выделяют устройства 2 видов:

  • электрические;
  • ручные.

Зачастую устанавливается ручной вариант, визуально схожий с обыкновенным шаровым краном. Более современные модели с электрической начинкой пользуются популярностью в частных домах – управляются они автоматически, распределяя тепло по помещению. Регулировка термостатического вентиля простая – пользователь выставляет желаемую температуру обогрева для каждой комнаты и прибор подает рабочую жидкость к отопительному прибору. При желании такая система совмещается с «теплым полом», но требуется продумать способ создания защитного покрытия для труб.

Схема подключения

Разобравшись, из чего состоит вентиль и по какому принципу он функционирует, рассмотрим различные схемы его подключения. Здесь все зависит от того, с какой целью устанавливается термостатический балансировочный клапан.

Для чего нужен вентиль:

  1. Защищает твердотопливный котел от воздействия конденсата и температурного шока, что случается в результате внезапного отключения электроэнергии.
  2. Чтобы теплоноситель, циркулирующий в системе «теплый пол» не прогревался выше +45 градусов по Цельсию.
  3. Поддерживает необходимую температуру теплоносителя в системе отопления, а значит и давление в трубопроводе.

Для защиты теплового агрегата, работающего на твердом топливе, не допускается, чтобы в его контур попадала остывшая вода из системы отопления. Для этого котел подключается по особой схеме, в которую включен не только смесительный клапан, но и байпас. Работа схемы выглядит следующим образом: теплоноситель будет циркулировать по малому кругу через байпас до тех пор, пока не прогреется теплогенератор. Когда температура достигнет +50-55 градусов Цельсия, начнет открываться клапан, подмешивая холодную воду из системы. Когда котел выйдет на рабочую температуру, байпас перекроется и весь поток начинает поступать через радиаторы.

Аналогичные функции и при подключении к системе «теплый пол». Насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока он не станет остывать. Как только это случится, срабатывает датчик и вентиль и в систему начнет добавляться горячая вода от котла.

Данная важная деталь также находит применение при обвязке твердотопливного котла и буферной емкости, играющую роль аккумулятора тепла. Для эффективного ее прогревания температура теплоносителя должна достигать отметки в +70-85 градусов Цельсия, что выше нормы для радиаторов. Термостатический вентиль используется, чтобы понизить температуру. Для этого его устанавливают за емкостью, в паре с насосным оборудованием.

Обратите внимание! При установке смесительного клапана, насос располагать следует с той стороны, где расположен всегда открытый патрубок крана.

Нередко термостатические переключающие вентили устанавливаются в больших коттеджах со сложной отопительной системой, с гидрострелкой и распределительным коллектором. Каждому контуру в такой ситуации требуется определенная температура. Наивысший показатель тепла нужен бойлеру, поэтому к нему не подводится регулирующая температура. А вот для остальных потребителей подается не такой горячий теплоноситель, поэтому их подключают посредством термостатических вентилей.

Разновидность вентиля

Особенности установки

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

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

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

Установленный в систему отопления вентиль

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

Как работает термостатический клапан?

Термостатический клапан — востребованный вид трубопроводной арматуры. Она имеет особый принцип работы — позволяет оптимизировать теплоотдачу отопительного оборудования.

Основные функции и область применения

Главная задача термостатического клапана — регулирование расхода теплоносителя, проходящего через радиатор. Когда устройство работает, в помещении поддерживается необходимая температура.

Установка терморегуляторов данного типа рекомендована:

  1. В автономных отопительных системах, где для нагрева теплоносителя используется твердотопливный котел.
  2. На трубах, по которым подается горячая вода в жилые дома. Вода, как правило, нагревается сильно — без крана-смесителя есть серьезный риск ожога.
  3. На участках трубопровода перед пластиковыми элементами: материал труб может деформироваться при перегреве. Если установить термоклапан, этого не случится.
  4. В насосно-смесительных узлах отопления (системах типа «теплый пол»).

Конструкция и способ присоединения

Термоклапан включает 2 элемента, которые обеспечивают его работу: это собственно клапан и термостатическая головка.

Изделие заключено в полый корпус, внутри расположен подвижный шток с уплотнителем, который герметично перекрывает седло клапана. Чтобы надежно зафиксировать пружину штока, используется специальное кольцо. На резьбовой крышке установлен сальниковый узел (кольцо+гайка). Герметичность обеспечивает уплотнительное кольцо на штоке.

К радиаторам термоклапан присоединяют посредством полусгона с контргайкой.

Виды термоклапанов и принцип работы

По способу монтажа и назначению

По способу установки термостатические клапаны бывают прямыми, угловыми и осевыми. По назначению — смесительными и балансировочными.

Смесительные клапаны используют, например, для теплых полов — они смешивают горячий и теплый поток, обеспечивая необходимую температуру в системе (причем регулировать температуру можно автоматически). Посредством балансировочных регулируют местное гидравлическое сопротивление: увеличивая сечение, сопротивление можно уменьшить, и наоборот.

По типу термостатического элемента

Автоматические

Принцип работы автоматического терморегулятора основан на следующей схеме: при изменении температуры воздуха или теплоносителя срабатывает чувствительный элемент в термостатической головке. Он давит на нажимной шток — тот поднимается или опускается. Когда клапан опущен, поток теплоносителя оказывается перекрыт, поэтому приток тепла становится меньше.

Ручные

Работают по другому принципу: управление подачей теплоносителя производится вручную. Человек поворачивает ручку регулятора, вследствие чего меняется давление в головке. Такие клапаны конструктивно проще автоматических и стоят дешевле, но есть и свои минусы: точность регулировки температуры сравнительно невысока.

С выносным датчиком

Такие модели устанавливают на радиаторах с нижним подключением. Термостатическая головка крепится на клапан посредством резьбового соединения, а температурный датчик закрепляют на стене. Головку и датчик соединяют специальной трубкой. Принцип действия — такой же, как у обычных автоматических.

Устройства с выносным датчиком поддерживают температуру более точно, но стоят дороже обычных.

Электронные

Имеют более сложную конструкцию, чем ручные и механические. В корпус таких клапанов встраивают микропроцессор, который управляет движением штока. Важнейшее преимущество таких моделей — стабильная работа, широкий набор опций, возможность тонкой регулировки температуры Например, можно настроить определенный температурный режим на разные дни недели, время суток и тд.

Газовые и жидкостные

Также устройства делят на две группы в зависимости от характеристик вещества в сильфоне: газовые и жидкостные (имеют разную скорость работы).

Газовые считаются более точными и надежными, кроме того, они быстрее реагируют на изменение температуры.

Жидкостные термостатические клапаны срабатывают несколько медленнее. При этом они проще и дешевле в производстве, отличаются высокой точностью передачи внутреннего давления сильфона на шток.

На что еще обратить внимание

Термостатический клапан нужно подбирать исходя из особенностей отопительной системы. Устройство должно быть изготовлено из прочных, стойких к коррозии материалов, подходить по диаметру размеру трубопровода.

Стандартные показатели по рабочему давлению и температуре: 16–40 бар и до 200 °С.

Что такое трехходовой термостатический клапан и как он работает в системе отопления

В современных системах отопления трехходовой клапан применяется довольно часто, поскольку является средством качественного регулирования теплоносителя – по температуре, а не по расходу. Ведь подача в радиаторы оптимально нагретой воды – лучший способ экономить энергоносители.

Есть у термосмесительных кранов и другие полезные функции, о которых вы узнаете из данной статьи. Но вначале стоит рассмотреть, как работает трехходовой клапан, а также разобраться в его внутреннем устройстве.

  • 1 Разновидности 3-ходовых клапанов
  • 2 Устройство и принцип работы
  • 3 Использование приводов
  • 4 Схемы подключения клапана к системе отопления
  • 5 Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды
  • 6 Заключение

Разновидности 3-ходовых клапанов

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

  • смесительные;
  • разделительные;
  • переключающие.
Читайте также  Как выдуть воду из системы отопления?

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.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

  1. Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
  2. При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
  3. После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
  4. Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
  5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Способ регулировки трехходового крана термостатической головкой с датчиком – самый популярный, поскольку является достаточно точным и простым, причем не требующим электричества.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Схемы подключения клапана к системе отопления

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома. Установка термосмесительного 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

  1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
  2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
  3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
  4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети. Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла. Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – аккумулятором тепла. Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления. Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

Важно. Устанавливая смесительный клапан, помните, что насос должен располагаться с той стороны, где находится всегда открытый патрубок трехходового крана.

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора. Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

В каждом контуре схемы стоит трехходовой вентиль, поскольку нужно готовить воду с разной температурой. Только бойлер ГВС подключен к гребенке напрямую

В схеме с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным газовым котлом тоже не обойтись без 3-ходового крана. Задача элемента – переключать поток теплоносителя на змеевик бойлера ГВС по команде контроллера (срабатывает электропривод).

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды

В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).

Схема работы и устройство клапана со встроенным регулирующим элементом

Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:

  1. Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
  2. Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.

Совет. Перед покупкой клапана упрощенной конструкции внимательно читайте техническую документацию на твердотопливный котел, в ней нередко указывается минимальная температура обратного теплоносителя. Больше информации по применению смесительной арматуры вы найдете в отдельной публикации.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная деталь системы отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.