Двухходовой клапан своими руками

Принцип работы и область применения двухходового клапана

В системах отопления, где в узлах обвязки используются калориферы и охладители, встречается характерный вид арматуры – двухходовой клапан. Прибор быстро и точно регулирует объемы подачи и отбора воды. Он востребован в системах отопления, вентиляции и кондиционирования. Сейчас большим спросом пользуются двухходовые клапаны, оборудованные электроприводом, которые управляются особыми датчиками. Это надежные и простые в установке устройства, об особенностях конструкции и различиях которых узнаем ниже.

Двухходовой клапан

Назначение и конструкция

Классическая комплектация прибора следующая:

• термостатический вентиль;
• термоголовка с выносным датчиком;
• вентиль термоголовки;
• ограничительный датчик, учитывающий температуру;
• измеритель;
• насос для циркуляции;
• водяной фильтр;
• обратный клапан.

Двухходовые регулировочные устройства используются повсеместно, но многое зависит от того, из какого материала они сделаны. Рассматривая конструкционные особенности, сразу оговоримся, что клапаны бывают с одним или двумя седлами. Используя вторую разновидность, регулируются и перекрываются потоки рабочей среды, причем допускаются существенные перепады давления, с которыми не справится клапан с одним седлом. Сама арматура выглядит как отдельная деталь с механическим или электронным приводом. Бывает, дополнительный источник энергии не предусматривается, поэтому его устанавливают уже после монтажа устройства.

Преимущества двухходового клапана:

• простая конструкция;
• легко устанавливается;
• для эффективной работы не требует вовлечения человека;
• ремонтопригоден;
• надежен;
• долго служит;
• герметичен;
• характеризуется малым гидравлическим сопротивлением;
• доступен.

Обратив внимание на конструкцию элемента, покажется, что он похож на стандартный вентиль, но механизмы значительно различаются. Например, основной запорный элемент клапана – шток или шар. То есть за ограничение расхода воды отвечает шток, находящийся в горизонтальном или вертикальном положении, или шар, поворачиваемый вокруг своей оси на 90 градусов. Работает устройство по простой схеме – открывается специальное отверстие и через него транспортируется жидкость. Чтобы эти структурные элементы функционировали, к клапану подключается привод, для которого требуется электричество или сжатый воздух. Сам привод объединяют с отдельными приборами, учитывающими давление в системе, температуру и другие характеристики.

Конструкция клапанов

Области применения

Как было замечено выше, этот вид регулирующей арматуры применяется в системах отопления, вентиляции и кондиционирования. Отдельно рассмотрим особенности его использования в контуре с «теплым полом».

Если в доме установлен котел, то его задача – нагрев воды и, как правило, ее температура довольно высокая, подходящая для радиаторов (от +75 до +95 градусов Цельсия). Для системы «теплый пол» такой нагрев не нужен, так как санитарные нормы регламентируют максимум +35 градусов Цельсия. Этого показателя достаточно, чтобы комфортно ходить по напольному покрытию. Если же температура будет выше, это не только причинит неудобства проживающим, но и негативно скажется на финишном покрытии пола. Например, линолеум или ламинат легко деформируются.

«Теплый пол» монтируется под стяжку, к тому же используются разные материалы напольного покрытия. Для этого теплоноситель прогревают до +50 градусов Цельсия. Когда теплый пол напрямую подключается к котлу или централизованной системе отопления, получаемая температура чересчур высокая. Чтобы ее понизить при входе в контур, монтируют смесительный клапан для теплого пола, с уже предусмотренным двухходовым или трехходовым краном. Исходя из названия, назначение такой арматуры – смешивание горячей и холодной воды, циркулирующей по контуру. То есть меняется процесс прохождения жидкости – для радиатора вода остается горячей, а к теплому полу поступает уже смешанная, имеющая меньшую температуру.

Установленный клапан

Из каких материалов изготавливается

Сейчас распространены чугунные, латунные и стальные изделия. Например, арматура из чугуна и стали устанавливается в трубопроводных системах с большим расходом воды или пара. Клапаны из латуни зачастую встречаются в вентиляционных системах. Их главное преимущество – компактные размеры, поэтому элемент монтируется даже в небольших помещениях, с ограниченным расходом воды.

Рекомендуется использовать стальной или чугунный регулировочный клапан. Распространены изделия из стали, которые такие же прочные, как и чугунные аналоги, но значительно дешевле. Выбирая материал, учитываются характеристики давления в системе и размеры самой арматуры.

Стальной клапан

Виды регулирующих клапанов

Арматура различается по нескольким параметрам.

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют 2 вида:

• проходные – в них патрубки имеют противоположное расположение;
• угловые – располагаются под углом в 90 градусов.

Обратите внимание, каким способом реализуется управление клапаном.

По этому параметру выделяют 3 вида:

• пневматические;
• гидравлические;
• оборудованные электроприводом.

Электрическим приводящим устройством служит маломощный электромотор или втягивающие соленоиды. Конечно, существуют изделия и с ручным управлением, но они сложнее в эксплуатации, так как не позволяют выставить точные параметры. Устройства работают от электрической сети, имеющей переменный ток 220 В или постоянный 24 В.

Определенные проходные узлы работают в автономном режиме, без электропитания. Такая арматура управляется и регулируется посредством мембраны и противодействующей ей пружины. В качестве обратной связи используется обводка, по которой перемещается теплоноситель – он же и направляет мембрану в нужную сторону.

Что дает двухходовой клапан:

• регулируется расход, распределяются и экономятся ресурсы (вода);
• более экономичный расход тепла;
• оборудование и сети получают защиту от перепадов давления;
• если правильно пользоваться клапаном, он продлевает срок службы подключенного оборудования и самой сети.

Крепятся устройства при помощи фланцев, на резьбу или сварным методом. Один из подвидов резьбового соединения – цапковое крепление, при котором клапан вворачивается в другое устройство. При сварном виде установки используются специальные патрубки.

Отдельно выделим клапан с дистанционным управлением, который наиболее прост в эксплуатации. Такие приборы дополняются электроприводами или пультами. Именно пультовые принимают все текущие характеристики и параметры системы. Дистанционно уменьшается, повышается давление или перекрываются определенные ветки теплосети.

Разновидность двухходового клапана

Схема подключения

Для водяных теплых полов клапан чаще всего устанавливается по параллельной схеме. Для ее реализации должны использоваться 2 или 3 нагревательных контура с циркулирующим теплоносителем. Подача и давление воды регулируется одним или несколькими параллельно установленными клапанами. При параллельном смешивании теплоносителя следует заранее разъединить магистрали теплого пола.

Как правило, регулировочные краны настраивают самостоятельно, вручную, где выставляется необходимый объем пропускаемой воды.

Важно! Если используется параллельная схема, то байпас рекомендуется заменить перепускным клапаном. Делается это с целью снижения эксплуатационной нагрузки и экономии электроэнергии, подаваемой на насос.

Есть у схемы минус – теплоноситель, входящий в контур, будет той же температуры, что и вода, выходящая из обратного контура к котлу. Из-за этого горячая вода по контурам распределяется неравномерно.

Схема установки на теплый пол

Особенности установки

Сама процедура сводится к тому, что клапан подсоединяют к необходимым трубопроводам. Чтобы арматура работала долго и без проблем, следует правильно реализовать соединение, с учетом всех советов и рекомендаций. При нехватке опыта рекомендуется обратиться к специалистам. В ином случае система отопления не будет такой эффективной и экономной, какой должна быть.

Прежде чем приступать к монтажным работам, обратите внимание на двухходовой клапан – на его корпусе есть внешняя или внутренняя резьба, на которую и навинчивают накидную гайку (или фитинг) трубопровода. Для надежного соединения специалисты советуют обмотать резьбу уплотнителем, в качестве которого подходит ФУМ-лента.

В комплекте арматуры идут специальные прокладки, обеспечивающие надлежащий уровень герметичности. Если таковых не имеется, то приобрести их придется отдельно, соответствующей толщины и диаметра. Главная задача – обеспечить плотное соединение, без перекосов на резьбе, что позволит предотвратить возможные протечки. Не требуется наличие специальных инструментов и устройств.

Обратите внимание! Двухходовая арматура функционирует не в самых простых условиях, а именно – под воздействием высокой температуры. Из-за этого резьбовые соединения могут терять свою плотность, поэтому процедура подключения должна выполняться ответственно.

1. В ходе установки убедитесь, что в трубопроводе исключены любые усилия.
2. Прежде чем монтировать элемент на водопровод, последний следует тщательно зачистить, удалив все примеси. Они негативно сказываются на состоянии уплотнительных материалов, из-за чего нарушается герметичность клапана.
3. Со временем может потребоваться ремонт или демонтаж устройства, поэтому необходимо оставить достаточно свободного пространства около него.
4. Важно осуществить тщательный монтаж. Если используется фланцевое соединение, то соответствующие винты рекомендуется подтягивать попеременно, чтобы не возникало внутреннее напряжение. При резьбовом способе установки применяются регулировочные связи, что позволит в дальнейшем демонтировать клапан.
5. Если нужно продуть или промыть всю трубопроводную систему, клапан снимают, а на его место ставят переходник.

Установка представляет собой сложный процесс и во многом зависит от выбранной схемы. Во избежание ошибок рекомендуем заказать услугу установки клапана у специалистов.

Клапан в системе отопления

Заключение

Смесительный клапан для отопления с терморегулятором является основным элементом теплого пола, который напрямую воздействует на потоки горячей и холодной воды, поддерживая тем самым необходимую температуру. В смесительных узлах большая роль отводится двухходовому крану, который позволяет точно регулировать режим работы теплого пола. Важно выбрать подходящую модель клапана, с учетом многих особенностей.

Источник

Трехходовой клапан для теплого пола: устройство и принцип работы

Трехходовой и двухходовой клапан

Двухходовой или трехходовой клапан для теплого пола играет важную роль при обустройстве систем, основанных на использовании жидкого теплоносителя. Данное устройство предназначено для осуществления соответствующей терморегуляции и является обязательной составляющей смесительного узла. Традиционно, температура теплоносителя составляет от 60 до 80 °C, в то время как температура обогревающей поверхности не должна превышать значения в 35-40 градусов, в зависимости от настройки системы.
Для того чтобы исключить возможность перегрева, который негативно сказывается на микроклимате в помещении, а также состоянии напольных покрытий, используется термостатический коллекторный узел, в котором производится смешение горячего теплоносителя и холодной воды из системы обратного потребления, что необходимо для достижения оптимальной температуры. Такой подход гарантирует соблюдение соответствующего теплового режима и рациональное потребление ресурсов.

Использовать теплый пол можно в различных помещениях для их дополнительного обогрева

Место расположения коллекторного узла планируется еще на стадии составления проекта теплого пола, поэтому изначально учитывается его специфика и принцип монтажа в зависимости от использования определенных составляющих.

Чем отличается трехходовой клапан от двухходового клапана

Запорная арматура представлена и двухходовыми клапанами. Трехходовой клапан на системе отопления имеет совершенно другой механизм действия. По его конструкции шток не перекроет поток постоянного гидравлического режима. Он настроен на определенный объем и постоянно открыт. Таким образом, потребители получают определенный объем в эквиваленте качественном и количественном.

В смысле, клапан не в состоянии перекрыть поток на контур постоянного гидравлического потока. А переменное направление он может перекрыть, этим он позволяет контролировать напор и расход.

Трехходовой клапан на системе отопления получается при совмещении двух двухходовых. Только обязательно оба должны работать по очереди, то есть, когда закрывается один, начинает свою работу другой.

Применение двухходового клапана

Двухходовой кран в составе коллекторного узла используется при создании систем водяного теплого пола наиболее часто. Он обеспечивает плавное смешение горячего теплоносителя с холодной водой и имеет более простое устройство. По сути, термостатический комплекс представляет собой трубу соответствующего диаметра, к которой подсоединены краны, через которые поступает холодная вода и теплоноситель определенной температуры.

Стандартная комплектация устройства включает в себя такие составляющие как:

• Термостатический вентиль.
• Термоголовка с датчиком выносного типа.
• Регулировочный кран.
• Датчик ограничения температурного режима.
• Измерительное устройство.
• Насос с циркуляционной подачей воды.
• Водяной фильтр.
• Клапан обратной подачи.

Двухходовой кран работает при помощи использования термодатчика, управляющего закрытием и открытием устройства. При достижении заданной температуры подача теплоносителя от основного отопительного устройства отсекается и производится его разбавление до установленного значения. Соответственно, поступление горячей воды осуществляется не на постоянной основе, а только при снижении температурного режима и открытии крана.

Двухходовой клапан используется для регулировки теплоносителя

Использование такой системы предполагает установку байпаса с предохранительным клапаном, который будет отвечать за сброс избыточного давления в магистраль обратного типа. Присутствующий в системе водяного теплого пола термостатический двухходовой кран исключает возможность ее перегрева, тем самым в помещении достигается оптимальный температурный режим.

В ходе создания такой конструкции используются три режима смешивания: комбинированный, последовательный и параллельный. Первый применяется в сложных комплексах, включающих несколько насосов циркуляционного типа и имеющих многочисленные ответвления. В данном случае можно регулировать уровень давления в отдельных магистралях и при необходимости, переключаться на последовательный или параллельный режим.

Двухходовой кран с терморегулятором позволяет автоматически регулировать подачу теплоносителя

При параллельном подключении присутствует разделение систем трубопроводов, а регулировку подачи теплоносителя осуществляет термоклапан. Данный подход считается самым простым, но не особо эффективным из-за существенной потери тепла. Последовательная система считается более эффективной. Она имеет большую производительность и используется для схем с четырьмя и менее контурами.

Применение трехходового клапана

Использование трехходового клапана в системе водяного теплого пола является более универсальным. Работа коллектора данного типа заключается в смешивании теплоносителя, поступающего непосредственно из отопительного устройства и воды из системы обратного типа. В большей части случаев, такой подход предусматривает наличие сервоприводов, позволяющих осуществлять управление термостатическими агрегатами и контроллерами погодного типа. Таким образом, достигается автоматическая работа обогревающей конструкции, которая заключается в смешивании теплоносителя до заданной температуры.

Трехходовой кран необходим для создания многоконтурных систем теплого пола

Недостатки использования клапана трехходового типа

• Присутствует возможность получения несоответствующего сигнала термостата, при котором будет произведено полное открытие клапана и подача теплоносителя слишком высокой температуры, что может спровоцировать разрыв труб водяного пола.
• Необходима более точная регулировка. Трехходовые клапаны имею значительную пропускную способность, что требует более тщательного контроля над температурой, ведь ее повышение может отрицательно сказаться как на микроклимате в помещении, так и на сохранности напольных покрытий.

Трехходовой кран устанавливается в системах водяного теплого пола

В конструкциях теплого водяного пола трехходовой клапан оптимален в случае наличия значительного количества контуров, или же при создании системы с регулировкой в зависимости от погодных условий.

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.

Применение трехходового клапана (2 видео)

Как выглядит трехходовой клапан (25 фото)

Преимущество теплых водяных полов с коллекторным устройством

• В первую очередь, стоит обратить внимание на экономичность данных систем. Они не требуют дополнительных энергозатрат благодаря использованию теплоносителя из основной отопительной системы.
• При помощи такого принципа обогрева помещений присутствует возможность создания оптимального микроклимата в помещении.
• Присутствует возможность экономии, если применяются контроллеры погодозависимого типа. При понижении или повышении температуры за пределами помещения, осуществляется автоматическая регулировка системы обогрева в зависимости от имеющихся теплопотерь. Это гораздо удобнее, чем ручное управление заслонкой крана, отвечающей за поступление теплоносителя.
• Теплые полы совершенно безопасны. Они имеют комфортную температуру, и при прикосновении к поверхности невозможно получить ожог, чего не скажешь об обогревателях другого типа.
• При помощи таких отопительных систем можно экономить до 30% энергозатрат. Водяной теплый пол считается наиболее экономичным и рациональным способом обогрева.
• Повышение гигиенических характеристик тоже присутствует. Довольно часто именно пол является оптимальной средой для размножения болезнетворных микроорганизмов ввиду постоянно повышенной влажности в холодное время года. Использование водяных систем обогрева исключает такую возможность потому, как напольные покрытия всегда хорошо просушиваются.

Правила установки коллектора для теплого пола

Мы предлагаем схему, руководствуясь которой можно самостоятельно установить коллектор. Однако на просторах интернета их представлено великое множество. Мы размещаем ту, которая доступно показывает, как нужно соединить самые важные части системы – трубопровод, распределительный узел и котёл.

Коллекторный шкаф представляет собой небольшой стальной шкафчик с дверцей, параметры которого 60 х 40 х 12 см. И для начала следует выбрать место для его монтажа. Если толщины стены достаточно, то в стене проделывается ниша, в которую и помещается шкаф. Если же толщина стены не позволяет, коллекторный шкаф монтируется снаружи. Наиболее удачное место – середина комнаты, у самой поверхности напольного покрытия.

Важно, чтобы поверхность стены была ровной и гладкой. В ином случае возможны перебои в работе системы

Почему же именно у поверхности? Дело в том, что шкаф скрывает саму систему, в нем же происходит стыковка уложенных в пол нагревательных труб с подающей и возвратной трубами.

На каждую трубу, которая отходит от коллектора и входит в него, монтируют запорный вентиль. Он ограничивает поступление жидкости по трубам или же отключает отопление в комнате вовсе. Вентиль позволяет отключить отопление в одной из комнат, например, с целью экономии или ремонта. Это ни в коем случае не скажется на уюте дома, поскольку в других комнатах обогрев может происходить в прежнем режиме. Компоненты соединяются фитингами. Закрепление некоторых спаек происходит при использовании шаблонного набора: гайка, втулка и кольцевой зажим. В том случае, если диаметр элементов разный, могут использоваться переходники.

Коллектор для теплого пола со смесительным узлом и циркуляционным насосом

Чтобы во все контура поступала вода одинаковой температуры она подается на гребенку теплого пола — устройство с одним входом и некоторым количеством выходов. Подобная гребенка собирает остывшую воду с контуров, откуда она поступает на вход котла (и частично идет в узел подмеса). Это устройство — гребенки подачи и обратки — называют еще коллектором для теплого пола. Он может идти с узлом подмеса, а может — только гребенки без какой-либо дополнительной «нагрузки».

Материалы

Коллектор для теплого пола делают из трех материалов:

• Нержавеющей стали. Самые долговечные и дорогие.
• Латуни. Средняя ценовая категория. При использовании качественного сплава служат очень долго.
• Полипропилена. Самые дешевые. Для работы с невысокими температурами (как в данном случае) полипропилен — неплохое бюджетное решение.

Коллектор для теплого пола на 6 контуров

При установке к подающей гребенке коллектора подключаются входы контуров теплого пола, к гребенке обратного трубопровода — выходы петель. Подключаются они попарно — чтобы проще было регулировать.

Комплектация

При устройстве водяного теплого пола рекомендуют делать все контура одной длины. Необходимо это для того, чтобы теплоотдача каждой петли была одинаковой. Жаль только что этот идеальный вариант встречается нечасто. Намного чаще отличия по длине есть, причем существенные.

Для выравнивания теплоотдачи всех контуров на подающей гребенке ставят расходомеры, на обратной гребенке — регулировочные вентили. Расходомеры — это устройства с прозрачной пластиковой крышкой с нанесенной градуировкой. В пластиковом корпусе находится поплавок, который отмечает с какой скоростью движется теплоноситель в данной петле.

Понятно, что чем меньше проходит теплоносителя, тем прохладнее будет в комнате. Для корректировки температурного режима изменяют расход на каждом контуре. При такой комплектации коллектора для теплого пола делают это вручную при помощи регулировочных вентилей, установленных на обратной гребенке.

Расход изменяют поворотом ручки соответствующего регулятора (на фото выше они белого цвета). Чтобы проще было ориентироваться, при монтаже коллекторного узла, все контура желательно подписать.

Расходомеры (справа) и сервоприводы/сервомоторы (слева)

Такой вариант неплох, но регулировать расход, а значит, и температуру приходится вручную. Это далеко не всегда удобно. Для автоматизации регулировки на входах ставятся сервоприводы. Они работают в паре с комнатными термостатами. В зависимости от ситуации, на сервопривод подается команда закрыть или открыть поток. Таким способом поддержание заданной температуры автоматизируется.

Что собой представляет термостатический клапан для тёплого пола?

Как видно на фото, данное устройство имеет металлический корпус с некоторым числом входов (выходов), у этой модели их три (следовательно, это трехходовой клапан):

Внутри корпуса есть шток, соединённый с сегментарным (полукруглым) затвором. Снаружи к штоку прикреплена рукоятка (на фото белый «грибок»), с помощью которой шток можно поворачивать, отчего затвор будет открывать или прикрывать протоки теплоносителя, тем самым распределяя их в нужную сторону.

Вместо рукоятки может быть сервопривод, но суть от этого не меняется.

Виды термостатических клапанов.

. по способу управления

Термостатический клапан для тёплого пола, применяемый в смесительных узлах, бывает ручного управления и автоматического.

Автоматические клапаны могут быть оснащены сервоприводом. Сервопривод очень удобная, хоть и довольно дорогая вещь, и не каждому кошелёк позволяет его устанавливать.

Впрочем, клапан с ручной регулировкой также не доставляет никаких проблем.

. по числу проходов

На фото ниже 4-ходовой клапан с ручным управлением:

Такой клапан может и смешивать и разделять потоки. Управляется клапан рукояткой (синяя), рядом с которой есть градуировка, с помощью чего можно установить пропорции смешивания потоков.

Для тёплого пола обычно используется трехходовой термостатический клапан. На фото ниже трехходовой клапан ручного управления:

И ещё один трехходовой клапан с ручным управлением:

Хоть клапаны и отличаются внешне, но принцип их работы одинаков.

. по виду управления потоками

Есть клапаны на слияние потоков и на разделение. При покупке нужно смотреть схему, как правило, нанесённую на корпус клапана. В водяном полу клапан применяется в смесительном узле, название которого ясно намекает, что потоки смешиваются, то есть «слияются»

Источник