Добавьте страницу в избранное!
Главная Дополнительные элементыКлапаныПрименение трехходового термостатического клапана в различных инженерных системах

Применение трехходового термостатического клапана в различных инженерных системах

Трехходовой смесительный клапан устанавливается в трубопроводные системы для регулировки температуры рабочей среды методом смешивания двух потоков — горячего и холодного.

Трехходовой клапан

Трехходовой клапан

Сравнить его можно с обычным бытовым смесителем, когда, открывая вентиль горячей и холодной воды на разные уровни, можно получить нужную температуру потока на выходе.

Область применения

Установка такого устройства необходима отопительным системам, особенно если нагрев носителя обеспечивается котлом на твердом топливе. Кроме этого, горячая вода для бытового пользования может иметь слишком высокую температуру (до 95ºC) и если не установлен смесительный клапан, могут быть ожоги у пользователей.

Требуется его установка и перед пластиковыми трубопроводными системами, чтобы не допустить перегрева материала, из которого сделаны трубы.

С помощью трехходового смесительного клапана решаются следующие задачи:

  • перенаправляются потоки, которые поступают от разных трубопроводов;
  • устанавливается необходимая температура жидкости на выходе (за счет смешивания холодного и горячего потока);
  • происходит регулировка температуры под нужные параметры в разные промежутки времени.

Трехходовой термостатический смесительный клапан обязательно должен быть установлен в автономной системе отопления и горячего водоснабжения.

Применение трехходового клапана в системе отопления (теплый пол)

Применение трехходового клапана в системе отопления (теплый пол)

Эти системы используются в индивидуальном порядке и имеют собственный нагревательный котел. Как правило, они находятся в частных домах или квартирах, хозяева которых, не могут или не хотят пользоваться централизованной поставкой тепла и воды.

Также вы можете подробнее прочитать про трехходовые клапаны для отопления.

Принцип работы

Устройство имеет корпус с тремя отводами и регулирующую часть, которая находится внутри и выполнена в виде штока или шара. Шток движется вдоль своей оси, а шар может поворачиваться вокруг нее. Через первые два отвода жидкость (холодная и горячая) попадает внутрь корпуса.

Перемешавшись, выходит через третий отвод. Весь секрет заключается в том, сколько именно смешивается жидкости с разной температурой во внутреннем объеме корпуса клапана по объему. Перемещением штока (или поворотом шара) открываются или закрываются два потока в одну или другую сторону — больше открыт горячий поток, значит жидкость (вода) на выходе будет горячее.

Такая конструкция очень эффективна и может работать в автоматическом режиме, если будет оснащена термоголовкой. При нагреве (охлаждении) этого элемента до определенной температуры, за счет теплового расширения, происходит самостоятельное смещение регулирующего механизма.

Таким образом, потоки горячего и холодного носителя будут проходить в разных объемах, что изменит конечную температуру на выходе.

Поэтапно работа клапана выглядит так:

  1. Горячая вода из нижнего патрубка свободно поступает в правый (выпускающий) патрубок до тех пор, пока термоголовка не разогреется до температуры проходящей среды.
  2. После нагрева термочувствительной составляющей регулирующего механизма выше допустимой температуры, она расширяется, и перемещает клапан, перекрывая подачу горячей воды из нижнего патрубка. Одновременно с этим открывается подача холодной воды через левый патрубок.
  3. При смешивании холодной и горячей воды, температура выравнивается и рабочий элемент сжимается. Подпружиненная тарелка клапана занимает исходное положение.

Основные функции

Главной задачей, с которой успешно может справиться трехходовой термостатический смесительный клапан Esbe, является поддержка заданной температуры рабочей среды (воды, антифриза, другой жидкости) в отдельно выделенных (автономных) системах.

Устройство трехходового клапана (вид изнутри)

Устройство трехходового клапана (вид изнутри)

Таковыми могут быть трубопроводы с паровым отоплением или горячей водой.

Используя такое устройство в домашних коммуникациях можно получить следующие результаты:

  • температура горячей воды никогда не превысит значения выше 60ºC, даже если нагревательный контур будет нагревать ее до 95ºC;
  • обратный контур системы отопления будет иметь достаточную температуру для исключения образования конденсата;
  • добавление холодной воды в магистраль с горячей водой позволит получить значительную (до 25%) экономию в затратах на электроэнергию или топливо для нагревательного устройства (котла).

Характеристики

При нормальных условиях эксплуатации, смесительный клапан может безаварийно проработать от 3-х до 5-ти лет. Во многом срок службы зависит от модели и качества изготовления. Варианты, поступающие в продажу, могут различаться между собой размерами, типом резьбового соединения, конкретным назначением (отопление или водоснабжение).

Среднестатистический вариант выглядит следующим образом:

  • корпус изготовлен из латуни или бронзы высокого качества, с хромовым или никелевым защитно-декоративным гальваническим покрытием;
  • установка допускается в системы с максимальным рабочим давлением до 10 кг/см²;
  • может устанавливаться в трубопроводы с температурой рабочей среды до 95ºC (отопительные котлы) и 110ºC (солнечные батареи или гелиостанции);
  • при ручном управлении, возможна регулировка температуры выходящего потока от 20 до 60ºC;
  • резьбовые соединения соответствуют следующим типоразмерам — Rp3/4; G3/4; G1; G1 ½ (в дюймах);
  • пропускная способность жидкости при стандартной работе, составляет 1,6-2,5 кубометра за час.

Принцип действия трехходового клапана (видео)

Схемы подключения к системам

Трехходовой клапан это своеобразное устройство управления, которое представляет собой узел:

  • установленный на безнапорном коллекторе;
  • имеющий низкий перепад давления получаемого от источника тепла;
  • создающий температурные параметры необходимые потребителю;
  • поддерживающий стабильную циркуляцию рабочей среды в контуре;
  • качественно регулирующий смешение двух потоков;
  • имеющий функцию разделения потока рабочей среды по необходимому объему.

Смешивающая функция

Такая схема предназначена для качественного регулирования у потребителя. Позволяет создать условия, когда теплоноситель у потребителя расходуется постоянно при полностью перекрытом источнике. Устанавливается у котлов, обеспечивающих теплом безнапорные коллекторы или гидравлические разделители. В этом случае необходим насос, который будет поддерживать циркуляцию теплоносителя через потребителя и источник.

Схема действия трехходового смесительного клапана

Схема действия трехходового смесительного клапана

В случае прямого подключения к тепловому источнику, устанавливается балансировочный клапан, гидравлическое сопротивление которого такое же, как и у источника тепла.

Данная схема не рекомендована к применению, если тепловая сеть не имеет дросселирующих устройств.

Разделяющая функция

Применение этой схемы подключения позволяет регулировать количественное потребление. Устанавливается для систем нагрева воды и воздуха, которые подключены к автономным котлам.

Такой принцип подключения актуален для трубопроводов, которые имеют избыточный напор. Циркуляция в контуре задается избыточным напором, который создается отдельным (циркуляционным) насосом.

По этой схеме обеспечивается количественное регулирование. Применяется при условии, что расход в контуре источника не будет прекращен, а перенаправление рабочей среды из подающей магистрали в обратную возможен.

Такие схемы подключения широко применяются при обвязке воздухонагревательных (воздухоохладительных) систем и в узлах нагрева воды, которые находятся в автономных котельных.

Схема подключения разделительного трехходового клапана в системе отопления

Схема подключения разделительного трехходового клапана в системе отопления

Подмешивающий патрубок трехходового клапана, в этом случае, должен быть оборудован балансировочным клапаном, гидравлическое сопротивление которого сопоставимо с параметрами потребителя.

Циркуляция теплоносителя через контур потребителя и байпас происходит под избыточным напором, созданным в контуре источника. Если клапан правильно подобран и гидравлические параметры в связке байпас — контур потребителя соответствуют друг другу, расход по источнику тепла будет постоянным, а по контуру потребителя меняющимся.

Из-за того, что поток рабочей среды направлен в противоположную сторону потока в смешивающем клапане, возможно появление стороннего шума и небольшой вибрации. Эта особенность приводит к снижению допустимого уровня перепада давления действующего на клапан.

При непосредственном подключении к тепловому источнику или безнапорному коллектору, в одном из трубопроводов, подающему или обратном, устанавливается насос для принудительной циркуляции рабочей среды. Один насос может обслуживать несколько контуров.

Схему по подключению трехходового клапана, который разделяет поток в контуре потребителя и имеет дополнительный байпас, применяют в случае, когда температурный режим источника выше температурного режима потребителя.

Трехходовой разделительный клапан

Трехходовой разделительный клапан

Особенностями этой схемы подключения является необходимость установки насосов и в контуре источника, и в контуре потребителя. Кроме этого, расходы в контурах и потребителя и источника будут постоянными, но к потребителю не попадет перегретая рабочая среда.

Трехходовой автоматический смесительный клапан является надежным и простым в эксплуатации устройством, игнорировать которое при устройстве автономных тепло и водопроводных систем не стоит. Присутствие его в системе не только улучшит ее работу, но и позволит избежать многих неприятных последствий, которые могут возникнуть при его отсутствии.

  • Расчет веса металлопроката

  • Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *