Как правильно установить клапан для теплых полов своими руками

Автономная система отопления представляет собой гораздо более сложный механизм, состоящий из большого количества взаимосвязанных узлов и агрегатов, которые выполняют соответствующие функции. Трехходовой клапан для котла в этом механизме играет роль смесителя, в котором происходит регулировка температуры теплоносителя.

Устройство и работа клапана

Конструктивно трехходовой клапан для отопления с терморегулятором или без него состоит из металлического корпуса с тремя патрубками. Внутри корпуса находится механизм, который осуществляет управление потоками теплоносителя в автоматическом режиме. Данный механизм бывает двух типов:

  1. Седельный. Управляется рабочим штоком, который двигается вверх и вниз. Конец штока выполнен в виде конуса. Внутри клапана имеется седло, которое перекрывается частично или полностью конусным наконечником штока в процессе его перемещения.
  2. Поворотный. Регулятором у него служит шар или сектор, имеющий проем для прохода жидкости. Данный шар поворачивается, открывая или перекрывая поток теплоносителя. Принцип работы такой же, как и у обычного шарового крана.

Кратко рассмотрим, как работает трехходовой клапан, имеющий терморегулятор. Температура теплоносителя удерживается краном в заданных пределах. При изменении температуры относительно такого предела происходит изменение объема расширяющейся жидкости (газа), которая находится в терморегуляторе. Жидкость давит на шток, который приоткрывает магистраль с холодной или горячей жидкостью. Тем самым температура вновь выравнивается до заданных показателей.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

Традиционная система отопления, подразумевающая установку приборов теплообмена в комнатах (радиаторов или конвекторов), относится к высокотемпературным. Именно под нее рассчитано абсолютное большинство котлов любого типа. Средняя температура в трубах подачи в таких системах поддерживается на уровне около 75 градусов, а нередко бывает даже и выше.

Но подобные температуры – по целому ряду причин абсолютно не допустимы для контуров «теплого пола».

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?
  • Во-первых, это совершенно не комфортно – ходить по слишком горячей, обжигающей ноги поверхности. Для оптимального восприятия обычно достаточно температур в диапазоне 25÷30 градусов.
  • Во-вторых, сильного нагрева «не любит» ни одно напольное покрытие, а некоторые из них просто быстро выходят из строя, теряют свой вид, начинают или вспучиваться, или давать щели и трещины.
  • В третьих, высокие температуры негативно сказываются и на стяжке.
  • В-четвертых, трубы вмурованных контуров также имеют свой температурный предел, а с учетом их жестокой фиксации в слое бетона, невозможности термического расширения, в стенках труб создаются критичные напряжения, приводящие к быстрому выходу из строя.
  • И в-пятых, с учетом площади нагреваемой поверхности, участвующей в теплоотдаче, высокие температуры для создания оптимального микроклимата в помещении – совершенно излишни.

Для радиаторов отопления и для контуров «теплого пола» требуются совершенно разные уровни температур

Как добиться такого «паритета» температур теплоносителя в системе. Существуют, конечно, современные котлы отопления, рассчитанные на работу в том числе и с «тёплыми полами», то есть способные поддерживать температуру в трубе подачи на уровне 35-40 градусов. Но как тогда быть с тем, что в доме предусмотрены и радиаторы, и подогрев пола – организовывать две системы? Совершенно не выгодно, сложно, громоздко, тяжело в управлении. Кроме того, такие котлы пока что еще остаются достаточно дорогим удовольствием.

Разумнее обойтись уже имеющимся оборудованием, просто внеся необходимые изменения в разводку контуров. Оптимальное решение – смешивать горячий теплоноситель с остывшим, уже отдавшим тепло в помещения, чтобы выйти на необходимый уровень температуры.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

По большом счету, это ничуть не отличается от того процесса, который мы проделываем ежедневно по многу раз, открывая водопроводный кран, и вращением «барашков» или перемещением рычага добиваемся оптимальной температуры воды для принятия водных процедур, мыться посуды и других надобностей.

Принцип работы смесительного узла во многом повторяет функционирование обычного смесителя на кухне или в ванной.

Понятно, что сам смесительный узел устроен намного сложнее, чем обычный кран. Его конструкция должна обеспечивать устойчивую, сбалансированную циркуляцию теплоносителя в контурах теплого пола, правильный отбор нужного количества жидкости из подающей и обратной трубы, необходимую «закольцованность» потока (когда нет необходимости притока тепла от котла), простой и понятный визуальный контроль за параметрами системы. В идеале – смесительный узел должен сам, без вмешательства человека, реагировать на изменение исходных параметров и вносить необходимые коррективы, чтобы поддерживать стабильный уровень нагрева.

Читайте также:  Вайлант инструкция пользования для потребителей

Весь этот комплекс требований, на первый взгляд – кажется очень сложным, трудным для понимания и тем более самостоятельной реализации. Поэтому многие потенциальные владельцы обращают свое внимание на готовые решения – укомплектованные смесительные узлы, реализуемые в магазинах. Внешний вид таких изделий, действительно, внушает уважение своей «навороченностью», однако, и цена довольно часто просто пугает.

Какую роль в системе «теплого пола» выполняет смесительный узел?

На первый взгляд – все очень сложно, да и неимоверно дорого

Но если вникнуть в сам принцип работы смесительного узла, понять где, как и за счет чего происходит процесс смешивания, если ясно представить направление потоков теплоносителя в нем, то картина проясняется. А в итоге оказывается, что собрать такой узел, приобретя необходимые детали и используя своё умение в монтаже сантехнических изделий – вполне посильная задача.

Сразу оговоримся – речь в дальнейшем будет идти в основном именно про смесительный узел. Он в дальнейшем подключается к коллектору «теплого пола», про который, безусловно, определенные упоминания просто неизбежны. Но сам коллектор, то есть его устройство, принцип работы, монтаж, балансировка – это тема для отдельной публикации, которая обязательно появится на страницах нашего портала.

Виды клапанов

Итак, более подробно о двух существующих видах клапанов можно почитать ниже:

  • 1. Трехходовой термостатический клапан для котла представляет собой автоматическую модель. Он будет поддерживать заданный уровень температуры без дополнительного вмешательства со стороны человека. При этом самые функциональные модели оснащаются дополнительной системой безопасности, которая перекрывает движение теплоносителя, если по одной из входящих труб отсутствует циркуляция. Таким образом, в батареях не произойдет вскипания.
  • 2. Трехходовой термосмесительный клапан для котла может комплектоваться, как автоматическим, так и ручным управлением. Принципиальной разницей будет необходимость регулярной проверки состояния системы, чтобы не случилось ее перегрева. От механических устройств на сегодняшний день уже практически отказались, так как им на смену пришли более совершенные агрегаты.

Эксплуатационная сфера трёхходовых смесительных устройств

На сегодняшний день трёхходовые термостатические смесительные клапаны широко используются в теплопроводах. Особенно их рекомендуют применять в отопительных системах, которые функционируют на твёрдом топливе. Помимо этого, в бытовых условиях такие клапаны необходимы для того, чтобы регулировать повышенную температуру в трубопроводе, транспортирующем горячую воду. Показатель температуры в таком случае может доходить до +95 °C, что является высоким показателем.

Обратите внимание! Установка таких устройств перед пластиковыми трубопроводами, транспортирующими горячую воду, исключает возможность перегрева полимерного материала.

Рассмотрим основные функции, которые выполняют такие смесительные клапаны:

Эксплуатационная сфера трёхходовых смесительных устройств
  • распределение потоков, поступающих от разных трубопроводных линий;
  • обеспечение нормальной температуры рабочей среды на выходе. Это происходит посредством смешивания горячего и холодного потоков;
  • с помощью трёхходового смесительного прибора можно регулировать температуру воды в различные промежутки времени, что является очень удобным.

Термостатический клапан рекомендуется устанавливать и в системе горячего водоснабжения

Такой прибор в обязательном порядке должен монтироваться в отопительных коммуникациях и системах горячего водоснабжения. Как правило, такие клапаны устанавливаются в квартирах и частных домах с автономным отоплением.

Способы применения термостатических клапанов для твердотопливных котлов

Любая система отопления (СО) с твердотопливным (ТТ) котлом – это довольно сложный и не всегда понятный механизм, в конструкцию которого входит масса узлов и деталей. Одним из главнейших компонентов грамотной отопительной системы является термостатический клапан для твердотопливного котла, которому отведена роль регулятора температуры теплоносителя. О видах, конструкции и назначении данных приборов и пойдет речь в этой публикации.

Типы клапанов, их конструктивные особенности и назначение

Оптимальной температуры теплоносителя можно добиться смешиванием потоков с разной температурой.

Чтобы понять принцип действия термосмесительного клапана для твердотопливного котла следует внимательно рассмотреть его конструкцию.

Данное устройство представляет собой обычный тройник, в корпус которого установлен механизм запирания протоков на одном подпружиненном штоке. При перемещении, шток передвигает запорный механизм, в результате чего открывается проход для одного потока воды и одновременно закрывается для другого. Предел срабатывания настраивается термоголовкой, главным исполнительным механизмом которой является термодатчик.

Датчик и термоголовка объединены между собой капиллярной трубкой, по которой происходит перемещение специального термочувствительного состава. При нагреве, жидкость (внутри  датчика) расширяется и перемещается в резервуар (сильфон), который находится внутри термостатической головки. В результате такого перемещения сильфон начинает давить на шток, тот, в свою очередь, воздействует на запорный механизм, приоткрывая один и частично перекрывая другой проход.

Читайте также:  Зеркала в доме по фен-шуй: основные правила

Кроме этого, в современных СО возникает необходимость разделять один поток теплоносителя на два. Эту функцию взяли на себя разделительные трехходовые термостатические клапаны для твердотопливных котлов.

Принцип действия данного устройства схож со смесительным, с единственной разницей в положении запорного механизма. При нажатии на шток, поток не смешивается, а разделяется. Управляет положением штока внешний электропривод. Более подробно о работе этих устройств можно узнать, посмотрев видео:

к оглавлению ↑

Способы управления

Кроме термостатической головки, существует еще два варианта управления устройством.

  1. Механический. Ход штока определяется поворотом ручки регулятора.
  2. Электрический. Положением клапана управляет электропривод.

На электрическом варианте нужно остановиться более подробно. Термостатический смесительный клапан для твердотопливных котлов данного вида имеет поворотную  конструкцию, которой наглядно показана на схеме ниже.

Принцип действия данного элемента прост: электропривод, управляемый контроллером, поворачивает запорный механизм на нужный угол. Сигнал на контроллер поступает от одного или нескольких термодатчиков, что особенно актуально в многоконтурных СО.

Совет! Основными недостатками всех теплотехнических приборов с электроприводом являются энергозависимость и довольно высокая стоимость. Существует и упрощенный вариант данного устройства, в которых отсутствует такое звено, как контроллер: механизм управляется напрямую термодатчиком. Средняя стоимость бюджетных моделей с электроприводом составляет 7-10у.е.

к оглавлению ↑

Применение в системе отопления

Установка трехходового термостатического смесительного клапана для твердотопливных котлов производится в следующих случаях:

Для того чтобы в короткий промежуток времени поднять температуру в буферной емкости нужно подать в нее поток с высокой температурой, которая не нужна в СО. Термосмесительный клапан служит для понижения температура воды, идущей от бака на радиаторы. Устанавливается данный прибор а отопительный контур (после емкости).

Чаще всего, термостатические механизмы регулирования применяются в многоконтурных системах отопления, для регулировки температуры теплоносителя на каждого отдельного потребителя. Пример схемы отопления можно видеть на рисунке ниже.

Важно! Данные устройства  достаточно востребованы в отопительных системах с твердотопливными котлами, так как являются точными энергонезависимыми  механизмами контроля и регулирования температуры теплоносителя. Элеваторные системы выполняют схожую функцию, но имеют гораздо более низкую эффективность.

Принцип работы клапана в системе отопления

Поток приходит в устройство слева. Он постепенно нагревается, с какого-то момента начинается расширение специальной жидкости в термоголовке. Что, в конечном счёте, приводит к опусканию штока с открыванием патрубка внизу для менее горячей воды из обратной линии отопления. Она смешивается с горячей водой приточки. На тёплые полы уже идёт менее горячий поток. Термоэлемент сжимается, шток опускается.

Принцип работы клапана в системе отопления

Пока теплоноситель нагревается, шток продолжает опускаться. Может опуститься до самого низа, прекратив поступление горячей воды, максимально открыв патрубок с тёплой. Это продолжится до момента охлаждения теплоносителя до необходимого уровня. Тогда откроется верхний клапан и опять пойдёт горячая вода из приточки.

Принцип работы клапана в системе отопления

Предназначение устройства

Принцип работы клапана в системе отопления

Даже при точном тепловом расчёте при проектировании домов микрорайона в квартире может появляться избыток тепла за счёт внешних факторов: жаркого солнца, сильного ветра, купленных хозяевами бытовых приборов, выделяющих тепло. Нет возможности для отдельных квартир уменьшить температуру теплоносителя, так как у простых котлов слабым местом является теплообменник, не выдерживающий низкую температуру. Нужен другой тип котла – конденсационный, но он существенно дороже. При наличии простого котла можно уменьшить количество горячей воды к радиатору.

Для чего и предусмотрен в подключение трехходовой клапан отопления.

Принцип работы клапана в системе отопления

Конкретные случаи использования трёхходового клапана:

Принцип работы клапана в системе отопления
  • Обогрев полов (тёплые полы). На два входа клапана подаётся соответственно обратка и подача. Через выход идёт перемешанный (охлаждённый) поток. На остальном контуре это никак не отражается.
Принцип работы клапана в системе отопления
  • Поддержание температуры в обратке. Котёл работает нормально, пока вода, приходящая в него, не холоднее выходящей больше, чем на 600. Для этого вода из подачи разделяется, и часть её направляется в обратку для её подогрева.
Принцип работы клапана в системе отопления
  • Чтоб не собирался конденсат. Вода в теплообменнике не должна пройти точку росы. Поэтому она охлаждается.
Принцип работы клапана в системе отопления
  • Чтобы котёл не перегревался. Достигается аналогичным охлаждением.
Принцип работы клапана в системе отопления
  • Совместная работа бойлера с котлом — терморегулятор клапана срабатывает, когда вода в бойлере охлаждается ниже заданного уровня, механизм открывается.
Принцип работы клапана в системе отопления
  • Если нужен байпас — параллельный путь, то проще всего задействовать клапан.
Читайте также:  Автономное отопление многоквартирных домов

Особенности конструкции клапана с электроприводом

Конструкция клапана с электроприводом у разделительных, смешивающих и переключающих моделей отличается. Все виды регулирующей арматуры имеют металлический корпус, который внутри разделен на три части, между которыми располагается регулирующее устройство — шток. Именно по его форме и принципу действия различаются конструкция трехходового клапана.

Рекомендуем ознакомиться: Запорная арматура и ее применение в трубопроводных системах

Особенности конструкции клапана с электроприводом

Электропривод — деталь, объединяющая все три типа трехходовых клапанов. При помощи встроенного привода с контроллером осуществляется автоматическая регулировка температуры воды за счет реагирования устройства на изменения температуры воды. Электропривод, который еще называют сервоприводом — это двигатель, но он не вращается вокруг своей оси, как обычные приборы, а делает поворот в ограниченном радиусе.

Внимание! Внешне трехходовой клапан с электроприводом можно узнать по наличию поворотного рычага из пластика, на котором находится метка для обозначения скалярной величины.

На что ориентироваться в первую очередь при выборе типа смесительного устройства

Исходя из этих данных, подбор системы смесителей для тёплого пола исходит в первую очередь из того, какую площадь вы собираетесь под него отвести. Самый дешёвый и простой вариант – это вентиля. Но подходят они только для малых помещений. Так, если вам необходимо уложить тёплый пол в туалете или в ванной, приобретать целую систему из узла подмеса нет необходимости. Трёхходовые клапаны будут стоить дороже, но так вы сможете добиться лучшей регулировки температуры.

Цена таких смесителей, соответственно, выше, ведь в них установлены терморегуляторы. Двухходовой термостатический клапан может обойтись до 45 долларов, трёхходовой – до 50. Цена распределительного узла подмеса может достигать 1000 долларов.

Если желание завести тёплый пол под большую площадь вас не покидает, но стоимость распределительного узла оказывается неподъемной, его можно собрать самостоятельно из отдельных частей при условии, что вы обладаете знаниями и опытом работы в данной области. Существует множество готовых схем установки регулятора для тёплого пола, которыми можно воспользоваться для самостоятельного монтажа. Сборка узла из отдельных частей может удешевить его примерно в полтора раза.

Сферы применения

Трехходовой клапан, принцип работы которого был рассмотрен выше, обладает достаточно широкой сферой применения. Так, такие его разновидности, как электромагнитное устройство или же прибор с термоголовкой, часто встречаются в современных магистралях, где требуется корректировка пропорций при смешивании двух разделенных потоков жидкости, но без снижения мощности или объема.

Что же касается использования в быту, то самым популярным здесь считается термостатический смесительный прибор, с помощью которого, как уже отмечалось выше, можно регулировать температуру рабочей жидкости. Эта жидкость может подаваться как в трубопровод «теплого пола», так и в отопительные радиаторы. А если клапан еще и имеет автоматическое управление, то контролировать температуру в жилище можно будет без каких-либо проблем!

Обратите внимание! Применение трехходового клапана в отопительной системе в целях уравновешивания перепадов температуры крайне выгодно не только в плане комфорта и удобства, но и в плане экономии средств.

Дело в том, что путем регулирования температуры жидкости на «обратке» отопительного прибора можно значительно снизить объемы потребляемого топлива, да и на эффективности самой системы это отразится позитивно. В некоторых системах клапан попросту необходим. Например, в системе «теплого пола» данное устройство предотвращает перегрев напольного покрытия выше заданного уровня комфортности, тем самым избавляя пользователей от неприятных ощущений.

Сферы применения

Подобного рода регулирующие устройства также используются в системах водоподачи в целях получения перманентного потока с требуемой температурой. Простейшим примером является обыкновенный смеситель, при котором можно сделать воду горячее/прохладнее открытием/закрытием холодного крана.

Предохранительный клапан для бойлера

Ранее мы описывали как выбрать и подключить предохранительный клапан для бойлера, рассказывали о сферах его применения и внутреннем устройстве. В дополнение к этой статье рекомендуем ознакомится: все подробности тут

Ситуация #— при монтаже водяных теплых полов

Обводная линия при подключении теплых полов является частью смесительного узла. Поэтому она используется постоянно, и без нее напольный обогрев не будет нормально функционировать.

Вода в подающей магистрали может достигать 80 °C, а в контуре теплого пола – она не должна превышать 45 °C. Для подготовки теплоносителя используется смесительный узел с трехходовым клапаном, который пропускает лишь необходимое количество горячей воды.

Ситуация #— при монтаже водяных теплых полов

Остальной поток идет по байпасу, смешивается с выходящей из коллектора охлажденной водой и идет далее по магистрали к котлу.