регулировка трехходового клапана на теплый пол
Регулировка трехходового клапана на теплый пол
Как выбрать трехходовой клапан для теплого пола?
Бесперебойность работы любого оборудования для обогрева жилья зависит от множества факторов, в том числе, правильного выбора комплектующих, характеристики каждой из которых определяют степень эффективности и надежности системы отопления в целом.
Тёплые водяные полы — современное оборудование, корректность работы которого также обеспечивается целым рядом устройств, имеющих определённое предназначение.
В частности, поддержание в отапливаемом помещении оптимального температурного режима непосредственно связано с интенсивностью подачи теплоносителя в водяной контур, которая регулируется различными видами запорной арматуры. К таким регулирующим устройствам относится трехходовой клапан для теплого пола, без оснащения которым теплый пол не станет полноценной функциональной системой.
Одна из моделей трёхходового клапана
Получить поверхностное представление о том, какую работу выполняет трехходовой смесительный клапан, и насколько значима его роль в смесительном узле, позволяет любая схема тёплых водяных полов, независимо от количества и конфигурации контуров. Для лучшего ориентирования при выборе этого устройства разберёмся подробнее, что собой представляет эта комплектующая, и каков её принцип действия.
Основная функция, которая возложена на трехходовой клапан
Система отопления «водяной теплый пол» кардинально отличается от традиционно используемого нами, радиаторного обогрева. Все дело в том, что для отопительных контуров, лежащих на полу в теле бетонной стяжки, необходима невысокая температура теплоносителя. Теплые полы считаются низкотемпературной системой, подключение которой осуществляется к нагревательным приборам или к источнику горячей воды через смесительный узел.
Для того, что бы осуществлялся обогрев в соответствии с санитарными нормами, необходимо существенное снижение температуры воды, поступающей от источника нагрева в водяные контуры. Именно эта функция и возложена на смесительный узел или как его принято называть в среде профессионалов, узел подмеса. Автономный котел в рабочем режиме нагревает воду до отметки 950С. Немногим прохладней является вода в системе центрального отопления. Для нормальной работы греющих полов оптимальная температура теплоносителя составляет 35-550С, которая и получается на выходе из смесителя.
На заметку: не путайте смесительный узел с коллекторов. Первый представляет собой комплект различных узлов и агрегатов, обеспечивающих регулировку подачи воды в водяной контур, тогда как второй является лишь составной частью всего регулирующего блока.
Смесительный узел представляет собой комплект приборов и устройств, выполняющих свои определенные функции. Если о коллекторе информации более, менее предостаточно, а вот что такое трёхходовой клапан, мало кто из нас имеет представление. Задача этого устройства заключается в смешивании двух разных по температуре потоков жидкости.
Поступающая из обратной трубы, остывшая вода и горячая вода, идущая по трубе от источника нагрева, посредством работы этого механизма соединяется в один поток, необходимой температуры.
Основная деталь этого прибора – термочувствительный сердечник, элемент, который реагирует на изменение температуры водной среды, сжимаясь или расширяясь.
Именно за счет такой конструкции, осуществляется работа трехходового клапана, направленная на автоматизированную регулировку температуры теплоносителя в системе.
На заметку: это устройство используется не только в работе водяных теплых полов, но и стоит на оснащении практически всех автономных систем отопления, работающих на жидком теплоносителе.
На рисунке показана схема смесительного узла для теплых полов и место, которое занимает трехходовой клапан.
Схема смесительного узла для теплых полов и место расположения в ней трехходового клапана.
Основные конструктивные особенности и функции устройства
Имея приблизительное представление о принципе работы трехходового клапана, лучше детально изучить работу этого механизма. Название «трехходовой» определяет основную функцию устройства — через два входа в клапан поступает вода различного происхождения:
Осуществлять подмес горячего теплоносителя в автоматическом режиме позволяет термочувствительная головка, регулирующая пропускную способность клапана в зависимости от температур смешиваемых жидкостей для получения на выходе заданного значения.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации, используются различные виды трёхходовых клапанов.
1. Отопительные системы
Для системы отопления с радиаторами, работающей от автономного котла, используется самый простой тип устройства. Такие трехходовые краны недороги и имеют относительно простую конструкцию, что позволяет устанавливать их самостоятельно. Регулировка объема смешивания в данном случае осуществляется вручную.
2. Системы горячего водоснабжения
В системах ГВС трёхходовые клапаны используются для поддержания в системе коммуникаций безопасных значений температуры воды, исключая вероятность получения ожогов. Конструкция таких устройств также достаточно проста и понятна. От клапанов для отопительных систем такие устройства отличаются наличием специального защитного блока, перекрывающего горячую воду при отсутствии в водопроводе холодной.
3. Теплые водяные полы
Устройства данного типа наиболее сложны, так как предназначены для поддержания заданной температуры теплоносителя в отопительных контурах с привязкой к температуре воздуха в помещении. Использование в смесительном узле таких устройств позволяет регулировать интенсивность отопления жилья в автоматическом режиме,
Важно! Использование в системе отопления трехходового клапана требует установки циркуляционного насоса — для поддержания в водяном контуре давления, необходимого для корректной работы узла подмеса.
Схема компоновки смесительного узла и место расположения в нём трёхходоваого клапанаМодель трёхходового клапана с регулировочной шкалой
Для теплых полов кран оснащен регулировочной рукояткой и мерной шкалой, с помощью которой осуществляется настройка прибора.
Варианты использования трёхходового клапана в системах водяных тёплых полов
В жилых помещениях небольшой площади (санузел или ванная комната), теплые полы монтируются без смесительного узла, в котором нет технической необходимости. Для корректной работы системы достаточно использования модели трёхходового вентиля с двумя отсечными клапанами.
На заметку: полноценный смесительный узел (с насосом, коллектором, предохранительными клапанами) стоит немалых денег, и при оборудовании теплого пола в ванной комнате расходы на узел подмеса превысят затраты на устройство водяного контура в несколько раз.
Такое устройство благодаря наличию термостата обеспечит регулировку температуры воды, поступающей в отопительный контур.
В системе отопления, рассчитанной на обогрев всей жилой площади, узел подмеса с трехходовым клапаном потребуется в обязательном порядке. Термостатические трехходовые клапаны станут гарантией бесперебойной подачи подготовленной воды во все петли отопительного контура.
Пример: использование для обогрева жилой комнаты в 20 м2 одного водяного контура значительной длины тепловодов. Установка на подающую трубу регулирующего крана, снабжённого электроприводом, позволит в паре с насосом обеспечить необходимую циркуляцию теплоносителя. Данная схема предполагает установку клапана в месте соединения трубы обратки с байпасом. Работа термостатической головки настраивается таким образом, чтобы при чрезмерно высокой температуре теплоносителя вода циркулировала по малому кругу.
Отопление при помощи теплых полов жилых помещений в доме с двумя или более этажами, предполагает использование большого количества водяных контуров разной длины. Соответственно, надо будет устанавливать не один, а несколько смесительных узлов.
В этом случае используется связка совместимого трехходового клапана, сервопривода и контроллера, который фиксирует граничные параметры температуры теплоносителя, подающегося в отопительные контуры водных полов. Теплая вода в данном случае будет поступать после связки сразу в определенную отапливаемую комнату, либо идти на коллектор, после чего уже будет распределяться по греющим трубам.
Выбор клапана и особенности установки
Выбирать модель клапана необходимо с привязкой к характеристикам системы отопления.
Сегодня становится модным использовать для оснащения смесительных узлов трехходовые клапаны, оборудованные электроприводами, хотя и обычная, традиционная модель по своим технологическим характеристикам мало в чем уступает сложным устройствам. Во время покупки следует обратить внимание на следующие нюансы:
На заметку: при покупке определить материал, из которого изготовлен трехходовой клапан можно обычным взвешиванием. Возьмите прибор в руку — если изделие покажется достаточно тяжелым, оно сделано из цветного металла. Использовать краны, изготовленные из порошковых композитных материалов прессованием, означает обречь себя на лишние расходы и неприятности.
Выводы
Монтаж трехходового клапана — задача не сложная, но требующая соблюдения технических правил. Обычно смешивающие клапаны ставят перед смесителем на подающую трубу, в местах подключения байпаса и обратной трубы. Насос в системе располагается следом за трехходовым клапаном.
После сборки всего смесительного узла надежность соединений и функциональность клапана проверяется пробным пуском, по результатам которого при необходимости выполняется пусконаладка.
Правильно установленный клапан поддерживает заданный температурный режим в обогреваемом помещении и обеспечивает рациональный расход теплоносителя, а следовательно — и экономичность отопления.
Трехходовой клапан для теплого пола: устройство и принцип работы
В комбинированных системах обогрева трехходовой клапан для теплого пола выполняет роль регулятора теплоносителя не по количественному расходу, а по температуре. Точная подача теплоносителя необходимой температуры позволяет ощутимо экономить и поддерживать необходимый климат в помещении. Также, трехходовые краны осуществляют и некоторые другие функции, но для начала необходимо понять, как он функционирует и как он устроен внутри.
Разновидности клапанов по принципу выполняемой функции
Все варианты трехходовых клапанов, в зависимости от их устройства, можно разделить на типы:
Как можно судить из названия, первый вид смешивает два разных потока в один общий. Второй тип разделяет один общий поток на пару разных, а третий вид перенаправляет поток просто на разные направления. Определить какой тип по внешнему виду достаточно просто, на кране присутствует маркировка, в виде рисунка со стрелками. На нем изображена одна исходящая и две входящие стрелочки или наоборот — две исходящие и одна входящая.
На перенаправляющих кранах обозначения может и не быть, но они имеют заметные отличия во внешнем виде.
Смешивание или разделение потоков теплоносителя используется для поддерживания заданной температуры в теплых полах, а также, для разведения высокотемпературных потоков теплоносителя к разным элементам отопительной системы.
Перенаправляющие краны в основном применяются в котлах с двухконтурным нагревателем, там горячий теплоноситель поочередно перенаправляют в разные контуры.
Устройство и механизм функционирования клапана и термостатической головки
Трехходовые краны еще можно разделить на:
Понять, из чего состоит и как функционирует, можно на примере самого популярного термостатического клапана для теплого пола седельного типа. Его корпус выполнен методом литья из латуни, три патрубка располагаются по бокам симметрично. Внутри, соответственно, три камеры и проход между ними, который может перекрываться клапаном в виде тарелки. Иногда этих тарелок может быть две. Они находятся на общем штоке, он выходит наружу с четвертой стороны клапана.
Порядок функционирования клапана такой, на примере холодной и горячей воды: при движении штока вверх-вниз увеличивается поток с горячего патрубка и уменьшается с холодного, вплоть до полного перекрытия, и наоборот. В камере эти потоки смешиваются, и на выходе, через третий патрубок, получается вода нужной температуры. Такую регулировку производит термоголовка с датчиком температуры.
Вот как этот процесс происходит со стороны. Подача холодной воды перекрыта, открыта полностью подача горячей. Начинается подача теплоносителя недостаточной температуры. Клапан пропускает его без помех. Датчик температуры наполнен жидкостью, чувствительной к перепадам температуры, и через трубку соединен с сильфоном в термоголовке. Когда температура теплоносителя растет, жидкость в датчике нагревается и расширяется, из-за чего сильфон начинает давить на шток крана.
Момент нажатия выставляется в зависимости от нужной температуры на самой термостатической головке, обычно там есть шкала.
После нажатия, в разогретый теплоноситель подмешивается холодная обратка. Таким образом, на выходе поддерживается желаемая температура. Если сам теплоноситель и далее повышает температуру, для выдерживания нужной на выходе, шток занимает крайнее положение и полностью перекрывает подачу с горячей стороны. Когда датчик почувствует снижение температуры теплоносителя, термостатическая головка немного приподнимет шток и начнет подмешивать горячий. Такой вариант регулировки с помощью термоголовки будет очень точным, легким и не требующим подключения питания.
Схема работы разделяющего крана абсолютно такая же. Только там, при движении штока, один общий поток делится на два различных или в граничных положениях направляется в разные патрубки. Только в переключающем типе направление меняется вручную или приводом.
На видео: правила выбора трехходового клапана.
Использование серво- и электроприводов для управления кранами
Кроме термоголовки, можно осуществлять управление краном и по-другому. Один из вариантов — это ручная регулировка глубины нажатия штока. Подходит только при условии постоянной температуры теплоносителя, да и не очень удобен, при любом изменении условий работы надо регулировать. Лучший вариант — регулировка с электроприводом, который получает сигналы со специального контроллера.
Для работы с приводами обычно применяют поворотные клапаны, принцип как у шаровых, только запирающий элемент имеет форму для пропускания теплоносителя сразу по двум направлениям. Принцип функционирования очень простой — привод вращает ось в нужное положение, согласно командам от контроллера, а он ориентируется по одному или нескольким датчикам. Такие приводы используют в очень сложных и разветвленных системах, а так же при автоматизации отопления в зависимости от погодных условий.
Сфера применения и нюансы установки
Монтаж смесительного клапана для теплого пола призван осуществлять такие цели:
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.
Способы регулировки температуры теплых полов, RTL-регулировка и другие методы
Сделать схему теплого пола проще и дешевле помогут регуляторы обратного потока – RTL-краны. Самые известные фирмы, выпускающие оборудование для отопления, предлагают потребителям свои термостатические RTL-краны, — ограничители потока для теплого пола. В чем особенности такой регулировки температуры, — рассмотрим далее. Также, — как обычно регулируется температура теплого пола и какая она нужна….
Какая температура должна быть
Наибольшей комфортной температурой теплого пола считается 28 градусов. Комфортная температура для длительного применения настраивается индивидуально по предпочтениям. Но обычно она ниже, — 22- 26 градусов, чтобы покрытие полов «стало незаметным».
В отдельных помещениях, где не присутствуют постоянно, обычно неплохо, если температура будет несколько больше, – до 32 градусов. Это прихожая (веранда), туалет, ванная.
Чтобы поддержать температуру на заданном уровне применяются два разных способа.
Способы поддержания температуры теплого пола
Первый способ основан на стабильной высокой скорости движения теплоносителя.
Чтобы температура теплого пола была стабильной в него нужно подавать определенное количество тепловой энергии с помощью теплоносителя. Теплоноситель подготавливается с заданной температурой и в значительном объеме проходит по контуру.
Объем должен быть таким (скорость движения должна быть такой), чтобы на выходе из контура температура жидкости не уменьшилась больше чем на 10 градусов. Тогда в пределах контура разница температур будет незначительной и малозаметной. Например, в контур подается 45 градусов, на исходящей будет 35 градусов. А температура поверхности может быть 28 градусов.
Второй способ заключается в том, чтобы подавать жидкость большой температуры, но прерывисто, порциями. Порция горячей жидкости довольно быстро (за несколько минут) заполняет контур, после чего ее движение останавливается.
Жидкость остывает и отдает энергию стяжке. Теплоемкая стяжка постепенно поглощает и рассеивает энергию, не перегреваясь в месте нахождения трубопровода. Как только теплоноситель остывает до заданного значения, в контур снова подается порция горячей воды.
Например, в контур может подаваться жидкость 75 град, а ее замена будет производиться после остывания до 30 градусов. Вследствие распределения тепла в массивной стяжке на поверхности пола будет все время поддерживаться около 28 градусов.
Схема регулировки температуры смесительным узлом
Чтобы регулировать температуру по первому способу, поддерживая значительную скорость движения жидкости, нужно установить смесительный узел, в котором вода подготавливается до заданной температуры.
Такую схему не сложно собрать самостоятельно, что будет дешевле. Основа – трехходовой клапан, шток которого регулируется термоголовкой. Управляющий элемент термоголовки целесообразней установить на другой ветви. Место установки насоса и трехходового клапана (подача/обратка) значения не имеет. Но насос обязательно должен устанавливаться в контуре коллектора теплого пола (за трехходовым клапаном по подаче), иначе трехходовой клапан работать не будет.
Настраивая термоголовку на определенную температуру обратки, мы можем задавать температуру теплых полов в широком диапазоне.Но для получения более холодных контуров остается только уменьшать скорость движения в них теплоносителя с помощью регулировочных кранов на коллекторе.
Схема регулировки температуры теплых полов ограничителями потока
Второй способ порционной подачи горячей жидкости в контуры теплого пола осуществляется с помощью термостатических кранов RTL (регуляторов потока). Смесительный узел не применяется – в контур подается теплоноситель высокой температуры, которая нужна для радиаторной сети.
На обратке каждого контура устанавливается кран RTL с термоголовкой RTL, который открывается при остывании жидкости до заданной температуры. Как только температура проходящей жидкости повышается больше заданного значения (контур наполнился горячей водой), кран почти полностью перекрывает ее движения до ее остывания.
Эти краны устанавливаются только на обратку, чтобы оперативно реагировать на изменение температуры в контурах. Фактически краны RTL регулируют поток, – количество в единицу времени (литр/минуту). Они работают в зависимости от теплопотерь каждой комнаты (контура, участка стяжки ограниченного температурными швами), в зависимости от того насколько быстро остывает стяжка.
Особенность конструкции кранов RTL и унибоксов RTL
В кране RTL имеется латунный или медный сердечник, который плотно соприкасается с таким же сердечником устанавливаемой термоголовки RTL, поэтому температура весьма быстро передается на ее рабочее тело.
Термоголовка RTL реагирует только на температуру жидкости. Если она превышает заданный регулировкой уровень, кран перекрывает поток.
Термоголовка RTL с виду весьма похожа на обычные термоголовки, которые устанавливаются на радиаторы, и которые измеряют температуру воздуха. Поэтому зачастую возникает недоумение – как головка на коллекторе «по воздуху» регулирует теплый пол в спальне….
Унибокс RTL представляет из себя кран и термоголовку объединенную в одном корпусе, который отдельно можно вмонтировать в стену так, что сверху будет одна крышка с термоголовкой, или без нее. Их предназначение – регулировка одного контура теплого пола, например, на этаже имеется теплый пол только в санузле. Применение унибоксов экономически выгодно, так как нет необходимости устанавливать смесительный узел только для одного контура.
Но конструкция может включать в себя не только RTL-головку, но и воздушную термоголовку, чтобы заодно контролировать и температуру воздуха в маленьком отдаленном помещении, где теплый пол может быть единственным отопительным прибором.
Где выгодно применять RTL-регулировку потока в отопительных системах
Конструкция RTL-коллектора весьма компактна. Отсутствуют насос и смесительный узел, а сам коллектор обратки может быть собран из тройников, на входах которых установлены краны RTL с головками. Поэтому эта система целесообразна или незаменима там, где нет места на монтаж объемных конструкций. Например, такое может быть в квартире.
Также система с регулировкой обратного потока весьма выгодна в случае если контуров мало или контур вовсе один. Устанавливать в таком случае целый смесительный узел с насосом просто не выгодно. Применяются унибоксы, о чем сказано выше.
Как применяется RTL-регулировка, в чем ограничения
Контуры теплого пола подключаются к главной подающей магистрали просто параллельно, как ветвь радиаторов или один радиатор. Подача в контур теплого пола осуществляется ответвлением от подающей магистрали. А на обратке из контура устанавливается кран RTL на коллекторе или отдельно стоящий (унибокс), который затем подключается к общей обратке.
Количество контуров с регулировкой обратного потока может ограничивать производительность насоса в котле (в системе).
Следующее ограничение – теплоемкость стяжки. Данная система предназначена для работы с массивной бетонной стяжкой в качестве отопительного прибора, которая может рассеивать высокую температуру от порции воды, не перегреваясь фрагментами поверхностью.
Как сделать стяжку с отопительными контурами
Общее ограничение для применения регулировки обратного потока – длина контуров. Длина контура влияет как на соотношение «временая заполнения/время остывания», так и на общее гидравлическое сопротивление данного ответвления от общей сети. Опыт показывает, что при контурах с трубой 16мм система регулировки RTL отлично работает при длине контуров до 50 метров. Если контура были сделаны длиннее – то нужно устанавливать смесительный узел и пользоваться первым способом.
В спорных случаях может выручить применение 20-й трубы у которой сопротивление будет меньше.
Таким образом для RTL-системы регулировки обратно потока теплого пола стяжку нужно фрагментировать заранее температурными швами, на небольшую длину контуров 35 – 45 м.
Еще информация – защита котла с помощью смесительного узла