Кран трехходовой: принцип работы и виды. Трехходовой кран с электроприводом


Трехходовой кран для отопления: назначение, принцип работы, устройство

трехходовой кран для отопленияЧтобы создать комфортную температуру в отапливаемом помещении, необходимо грамотно распределить потоки воды в контуре обогрева. Например, иногда вода в контуре слишком горячая, поэтому ее можно разбавить остывшей водой, взятой из обратки. Эту и подобного рода функции выполняют элементы запорно-регулирующей арматуры, в частности, трехходовой кран для отопления. Благодаря перераспределению жидкостей, удается добиться нужной температуры теплоносителя, подаваемого к радиаторам отопления.

Таким образом, можно перечислить основные функции трехходового крана:

  • регулировка температуры теплоносителя, поступающего на радиаторы, посредством его смешивания;
  • перераспределение потока теплоносителя в системе.

Конструкция и принцип работы

Регулировочный трехходовой кран конструктивно состоит из следующих элементов:

  • металлический корпус;
  • затвор, в котором имеются проходные каналы;
  • 3 патрубка. Два из них предназначены для подключения холодной и горячей воды, а третий — для выхода теплоносителя (в зависимости от вида крана назначение патрубков может отличаться).

Принцип работы трехходового крана в системе отопления заключается в следующем. Предполагается, что к распределительному крану подводятся жидкости от отопительного котла и от обратки. В зависимости от положения крана, через него будет проходить теплоноситель разной температуры:

Устройство и принцип работы трехходового крана Устройство и принцип работы трехходового крана
  1. При полностью открытом положении крана горячий теплоноситель будет поступать к радиаторам отопления. Его температура будет соответствовать температуре в котле.
  2. При полностью закрытом кране к радиаторам будет подаваться остывшая вода от обратки.
  3. Если установить какое-то промежуточное положение затвора, вода будет смешиваться. Так можно регулировать ее температуру.

Разновидности трехходовых кранов

Поскольку сейчас в продаже имеются распределительные краны различного предназначения, необходимо понимать разницу между ними, знать конструктивные особенности данных устройств. В этом случае можно будет сделать правильный выбор трехходового крана. Ниже мы рассмотрим, чем различаются изделия разных моделей.

По назначению и принципу работы

Внешне разные типы кранов ничем не отличаются, так как у них имеется 3 патрубка, но принцип работы у них прямо противоположный:

  1. Смесительный кран (регулировочный). Производит смешивание двух потоков теплоносителя. Подвод осуществляется по двум патрубкам, а выход — по одному. Внутри прибора имеется шток с клапаном.
  2. Распределительный кран (запорный). Не смешивает, а разделяет один поток на 2 части. В патрубках установлены клапаны. Когда один клапан открывает проход для теплоносителя, второй перекрывает свою магистраль. Теплоноситель входит в кран через один патрубок, а выходит через два. Такие устройства часто используются для обвязки водонагревателей, в системах с установленными бойлерами, для распределения тепла на несколько помещений.
ручной шаровой трехходовой кран Ручной шаровой трехходовой кран

Совет: Не пытайтесь разобрать кран, так как это не предусмотрено его конструкцией. Механическое воздействие приведет к поломке устройства.

Материал корпуса
  1. Латунь. Это наиболее популярный сплав металлов, который отличается надежностью и практичностью.
  2. Сталь. Можно встретить гораздо реже. Характеризуется повышенной прочностью, но меньшей, нежели у латуни, долговечностью.
  3. Чугун. В быту не используется. Применяется для монтажа промышленных систем обогрева, в которых трубы имеют диаметр более 40 мм.
По способу монтажа
  1. С помощью муфт.
  2. Фланцевое соединение.
  3. Сварной тип соединения.
Тип механики затвора
  1. Натяжной.
  2. Сальниковый.
Тип запорного устройства
  1. Шаровый.
  2. Конусный.
  3. Цилиндрический.
По принципу управления

Трехходовой кран для домашнего отопления может различаться по способу управления:

1. Ручное управление. Изделия такого типа имеют поворотные ручки, которыми и осуществляется управление потоками теплоносителя. При повороте ручки изменяется пропорция подаваемой из разных линий воды. Недостатком таких механизмов является неравномерное и долгое прогревание отдаленных радиаторов. Такая арматура отличается простым устройством и невысокой стоимостью.

2. Автоматическое управление. Краны, управляемые автоматикой, позволяют обеспечивать обогрев помещений до нужной температуры без участия человека. Причем, обогрев становится более эффективным, радиаторы прогреваются равномерно, нет необходимости постоянно контролировать работу отопительного контура. Управление распределительным краном может осуществляться посредством сервопривода, а также с помощью гидродинамического или пневматического термостата. Ниже мы рассмотрим особенности каждого их таких устройств.

Трехходовой кран с электроприводом

В качестве управляющего элемента используется сервопривод, представляющий собой электрический двигатель. От блока электронного управления на сервопривод поступает команда, согласно которой двигатель изменяет положение шара или штока внутри устройства. Блок управления определяет температуру на выходе из клапана или вычисляет оптимальную настройку по температурам обратки и поступаемой из котла воды.

трехходовой кран для отопления с электроприводомТрехходовой кран с сервоприводом

Разумеется, устанавливать трехходовой кран для системы отопления с электроприводом без наличия управляющего блока не имеет смысла.

На заметку: Сервоприводом может быть оснащен почти любой трехходовой кран, но рекомендуется использовать для этой цели только специально предназначенную для этого арматуру. Она адаптирована для установки на ней электропривода.

Распределительный кран с терморегулятором

Такое устройство представляет собой кран с термоголовкой, в которую помещены газ или специальная жидкость. Данные компоненты реагируют на изменение температурных показателей окружающей среды. В результате колебаний температуры изменяется объем жидкости или газа, что приводит к автоматическому срабатыванию клапана.

При установке прибора требуется его тщательная настройка. Определяются предельные значения температуры, которые связываются с крайними положениями крана. Тем самым определяется рабочий диапазон, в пределах которого трехходовой кран для отопления с терморегулятором будет изменять температуру теплоносителя. С этой целью производится ручная регулировка давления в термоклапане.

трехходовой кран для отопления с терморегуляторомТрехходовой кран для системы отопления с терморегулятором

Теплоноситель циркулирует через устройство до тех пор, пока его температура не изменится до установленного значения. Как только температура выйдет за эти пределы, пропорция смешивания холодной и горячей воды в кране изменится.

Преимущество крана с терморегулятором состоит в том, что для его работы не требуется наличие блока управления. Такие устройства работают автономно, а также обладают приемлемой стоимостью.

Особенности выбора

Для обеспечения максимальной отдачи от отопительного трехходового крана, необходимо его правильно подобрать. Для этого следует придерживаться некоторых рекомендаций:

  • Диаметр крана должен соответствовать диаметру трубопроводов. В этом случае не будет страдать пропускная способность контура, а монтаж будет произведен без использования переходников;
  • Тип соединения должен соответствовать имеющемуся. Например, штуцерное соединение невозможно будет согласовать с фланцевыми разъемами крана;
  • Заранее необходимо решить, будет ли на кране монтироваться сервопривод;
  • Не покупайте бытовые трехходовые краны для систем с высокими показателями давления теплоносителя. Для таких систем существует специальная арматура. Такие же ограничения рекомендуется соблюдать, если диаметр трубопровода превышает 4 см.

Рекомендации по установке

Чтобы добиться максимальной эффективности работы трехходового крана, его не только следует правильно выбрать, но и подсоединить должным образом.

Установка этого изделия ничем не отличается от установки другой арматуры. Желательно в процессе работы принимать в учет следующие рекомендации:

  • Можно не задумываться о пространственном расположении крана. На работу прибора не оказывает влияния его вертикальное или горизонтальное положение;
  • Чтобы установить кран в нужном направлении, взгляните на его корпус. На нем будет видна стрелка, указывающая на направление потока теплоносителя;
  • Регулирующее устройство крана должно располагаться так, чтобы к нему был обеспечен свободный доступ;
  • Если установка проводится сварным способом, важно не допустить попадания внутрь трубопровода окалины или прочего мусора;
  • В процессе сварочных работ необходимо оберегать кран от нагревания. Для этого можно обеспечить ему какой-либо теплоотвод;
  • Перед началом каждого отопительного сезона необходимо проверить работу всей регулирующей и запорной арматуры.

Установив в контур своей отопительной системы качественный трехходовой кран, вы сможете по своему желанию регулировать температуру различных отопительных приборов, контролировать и изменять температуру в отдельных помещениях.

okanalizacii.ru

Кран трехходовой: принцип работы и виды

За регулирование температуры теплоносителя в отопительных системах отвечает автоматика котла. Однако на практике встречаются схемы отопления с несколькими контурами, в каждом из которых требуется вода с определенной температурой. Чтобы это стало возможным, в систему внедряют кран трехходовой. Принцип работы этого устройства основан на разделении жидкостей с разной степенью нагрева.

Конструкция трехходового крана

Внешне это приспособление выглядит, как обычный тройник из латуни или бронзы с установленным на верхней его грани вентилем. Он жестко соединен с регулировочным сектором – сферической пластинкой из металла, которая и смешивает два потока жидкости. Смесительный тройник имеет два входных патрубка для горячей и холодной воды, и один выход – для подачи смешанного теплоносителя.

кран техходовый принцип работы

Показатель, согласно которому выделяется группа, к которой принадлежит кран трехходовой, – принцип работы. Он основан на изменении положения вентиля, вместе с которым изменяется и положение регулировочного сектора. Кран в разной степени перекрывает два потока жидкости.

Изменением количества горячей и холодной воды, которая поступает в основную систему, и осуществляется регулирование температуры теплоносителя. В зависимости от типа управления, выделяют:

  • ручной;
  • электрический;
  • термостатический кран трехходовой.

Принцип работы каждого устройства имеет принципиальные отличия.

Ручные трехходовые краны

Ручные краны имеют специальные поворотные ручки – барашки, - которыми и осуществляется управление потоками теплоносителя. Установив вентиль в определенное положение, удается изменить количество нагретой и холодной воды, которая поступает в систему.

трехходовой кран принцип работы

Неравномерное и продолжительное прогревание радиаторов, расположенных на значительном удалении от котла, – основной недостаток, коим обладает ручной кран трехходовой. Принцип работы этого устройства не позволяет постоянно варьировать количество поступающей жидкости с разной степени нагрева.

Электрические трехходовые краны

Главным отличием кранов названного типа является наличием сервопривода и электронного блока управления, с помощью которых и осуществляется регулирование температуры теплоносителя. Основное преимущество устройства заключается в способности поддерживать заданную степень нагрева жидкости в автоматическом режиме.

принцип работы трехходового клапана

Сервоприводом может быть оснащен любой трехходовой кран. Принцип работы таких устройств основывается на взаимодействии управляющего блока и электродвигателя. Блок измеряет температуру среды на выходе и подает команды движителю. Тот, меняя свое положение, регулирует количество теплой и холодной жидкости, поступающей в систему.

Термостатические трехходовые краны

В конструкции представленного крана имеется терморегулятор – газ или специальная жидкость. Она помещена в отведенную для этого полость внутри клапана и реагирует даже на незначительные изменения нагрева текущей среды.

При повышении температуры жидкость или газ расширяется и толкает специальный поршень, который перекрывает доступ к горячей воде.

трехходовый клапан принцип работы

Принцип работы трехходового клапана с терморегулятором требует точной его настройки перед внедрением в систему. Для этого устанавливают предельные значения температур, тем самым регулируя степень нагрева теплоносителя. Главное преимущество устройства – абсолютная автономность.

Разделительный трехходовой кран

Описанное выше оборудование предназначено для смешивания жидкостей различной температуры. Принцип работы трехходового клапана разделительного типа имеет несколько серьезных отличий. Как ясно из названия, он используется для отделения одного потока воды от другого. В отличие от смесителей, в разделительном кране имеется только один входной патрубок и два выходных, которые расположены на одной оси. трехходовой кран esbe принцип работы

В этих устройствах регулировочный сектор с изменением температуры основной жидкости перекрывает отверстия выходных патрубков. Такое оборудование чаще всего используют для переключения потока жидкости из одной системы трубопровода в другую, что позволяет регулировать количество воды одновременно в различных контурах отопления и в других конструкциях.

Особенности выбора устройств

Первое, на что необходимо обратить внимание, выбирая трехходовой клапан, – принцип работы устройства. Конструкции с ручным управлением подойдут для бюджетных отопительных систем, например, для дачного дома, где вы бываете один раз в сезон.

Электрические устройства можно использовать в отопительных контурах зданий, предназначенных для постоянного проживания. Если же вы делаете ставку на простоту эксплуатации и надежность, то лучше выбирайте краны с терморегулятором.

Для систем с высокой температурой теплоносителя не рекомендуется приобретать трехходовой кран, принцип работы которого основан на расширении жидкости или газа – они быстро выйдут из строя. В такие конструкции должна устанавливаться специальная арматура.

Важно, чтобы диаметр трубопроводом совпадал с диаметрами входных и выходных патрубков крана. Только в этом случае не пострадает пропускная способность контура, а монтаж будет выполнен без дополнительных элементов.

Особой популярностью как у наших соотечественников, так и во всем мире, пользуется трехходовой кран Esbe, принцип работы которого основан на расширении терморегуляционной жидкости. Такие устройства отличаются высокой надежностью и точностью, подходят для большинства отопительных систем.

Ответственно подходите к выбору трехходовых клапанов для сложных схем отопления. Иначе вы рискуете получить малоэффективную систему, которая не будет справляться со своими обязанностями.

fb.ru

принцип работы, конструкция и установка

Для создания комфортной температуры в доме необходимо внедрить в свою систему отопления один из вариантов регулировки тепловой мощности. Менять настройки котла не эффективно, при этом совсем не учитываются различия в теплопотерях и соответственно в необходимости обогрева отдельных комнат.

Лучше воспользоваться другим подходом, использовать рециркуляцию теплоносителя, подмешивая в основной ток, идущий к радиаторам, часть остывшей обратки. Для этого используется трехходовой кран для отопления, способный в одном узле реализовать все необходимые процессы.трёхходовой клапан

Содержание статьи

Принцип работы

Трехходовой кран оборудован тремя патрубками для подключения линий. Между ними устанавливается вентиль регулирующий подачу воды в два из трех ответвлений. В зависимости от ориентации крана и его подключения он выполняет две функции:

  • смешивание двух потоков теплоносителя на один выход;
  • разделение с одной линии на две выходные.

Трехходовой кран, как и четырехходовой, не осуществляет перекрытие каналов, подведенных к нему, а только перенаправляет жидкость от входа к одному из выходов. Единовременно может быть закрыт только один из выходов, либо частично перекрыты оба.

В самом простом варианте радиаторы напрямую подключаются к котлу, последовательно или параллельно. Настраивать отдельно каждый радиатор по тепловой мощности нельзя, допустимо только регулировать температуру теплоносителя в котле.

Чтобы все-таки регулировать отдельно каждую батарею, можно вставить байпас параллельно радиатору и после него регулирующий кран игольчатого типа, с помощью которого контролировать количество теплоносителя, проходящего через него.

Байпас при этом нужен для сохранения общего сопротивления всей системы, чтобы не нарушать работу циркуляционного насоса. Однако такой подход весьма накладно реализовывать и сложно эксплуатировать.

Трехходовой клапан фактически совмещает точку подключения байпаса и регулирующей арматуры, делая подключение компактным и легким в управлении. Кроме этого за счет плавной регулировки легче добиться целевой температуры в ограниченном контуре, содержащем один или два радиатора в конкретном помещении.

принцип работы крана

Принцип работы клапана

Если ограничить часть тока теплоносителя от котла и дополнить его обраткой, водой, возвращающейся от радиатора к котлу, то снижается температура обогрева. Котел при этом продолжает работать в прежнем режиме, поддерживая установленный нагрев воды, скорость обращения воды в нем не снижается, зато уменьшается потребление топлива.

Если используется один циркуляционный насос на всю систему отопления, то он располагается со стороны котла по отношению к включению трехходового клапана. Устанавливают его на обратном входе котла, по которому поступает уже остывшая вода от радиаторов, выступая в роли разделителя потока.

По входу к нему подается горячий теплоноситель от котла, в зависимости от настройки клапана поток разделяется на две части. Часть воды идет к радиатору, а часть сразу же сбрасывается в обратный ход. Когда нужна максимальная тепловая мощность клапан переводят в крайнее положение, при котором соединены вход и выход, ведущий к радиаторам.

Если обогрев не нужен, то весь объем теплоносителя поступает по байпасу в обратку, котел работает только на поддержание температуры в отсутствие реальной теплоотдачи

Недостаток такого подключения – сложная балансировка отопления, чтобы в каждое ответвление и к каждому радиатору поступало одно и то же количество теплоносителя, кроме того при последовательном подключении к крайним радиаторам доходит уже остывшая вода.

Для теплого пола

В многоконтурных системах проще всего разрешить проблему с неравномерным распределением тепла – использование коллекторной группы с циркуляциями насосами на каждом отдельном контуре. Это особенно важно в домах с двумя и более этажами  и большим числом радиаторов или при наличии теплого пола.

Трехходовой клапан при этом работает на смешивание двух потоков. По одному вводу подключается линия от котла, а по второму от трубы обратки. Смешиваясь, вода поступает на выход, подсоединенный к теплообменнику.

Такая схема подключения особенно актуальна при подключении теплого пола. Она дает возможность ограничить максимальную температуру воды в контуре, что особенно важно, учитывая максимально допустимое значение в 35ºС при температуре теплоносителя от котла в 60ºС и выше.

Циркуляция воды в трубах теплого пола постоянно поддерживается, что необходимо для равномерного нагрева без перекосов. Фактически горячая вода от котла поступает лишь для подогрева остывающего теплоносителя в контуре теплого пола, а излишек сбрасывается обратно к котлу.

клапан для тёплого пола

Схема тёплых полов с трёхходовым клапаном

Таким образом, даже в высокотемпературном отоплении, где котел греет воду до 75-90ºС, есть возможность обустроить теплые полы с нагревом 28-31ºС.

Конструкция

Изготавливаются краны для систем отопления низкого давления из:

  • нержавеющей стали;
  • чугуна;
  • латуни.

Больше всего востребованы латунные клапаны, за счет свей долговечности и малых габаритов и массы. Альтернативой становятся стальные устройства. Чугун задействован в водопроводах и системах отопления с большим диаметром магистральных труб диаметром от 40 мм и выше, что в частном доме не востребовано.

По внешнему виду трехходовой кран похож на обычный тройник с утолщением посередине. Внутри имеется три канала, объединенных в одной камере, где располагается регулирующий или запорный механизм. Это может быть кран:

  • штоковый;
  • шаровой.

В штоковых кранах внутри центральной камеры имеется седловина с разделительными перепонками и двумя проходами. Между проходами закреплен на штоке резиновый клапан или шар. Шток может подниматься или опускаться. В крайнем верхнем и нижнем положении полностью перекрывается один из регулируемых выводов. Вода из свободного канала попадает на выходной патрубок.

Подобная конструкция обеспечивает надежное перекрытие каналов, а заодно является надежной и долговечной, однако есть один существенный недостаток.

Седловины имеют достаточно малый радиус, канал в этом месте получается сильно зауженным, что создает дополнительное сопротивление току жидкости. В целом если неправильно подобрать клапан по размеру и пропускной способности, то можно чересчур нагрузить циркуляционный насос, что приведет к перерасходу электроэнергии и снижению запаса прочности.

Стоит учесть, что внешний диаметр отводов трехходового клапана со штоком может быть любого размера и сильно отличаться от фактического диаметра внутреннего прохода.

утройство трехходового крана для отопления

Утройство трехходового крана

В шаровых кранах шар или иногда цилиндр проворачивается вокруг своей центральной оси в специальной камере, ограниченной тефлоновыми вставками. Внутри шара или цилиндра, выполненного из нержавеющей стали, имеются ходы специальной формы. При повороте одна часть внутреннего канала всегда обращена частично к входу.

Основное достоинство шаровых клапанов в повышенной точности установки, особенно при настойке частичного смешения воды из нескольких источников или разделении основного потока. Однако долговечность шарового крана ниже.

В центральном положении, когда оба выходных канала чуть приоткрыты на пути движения воды, находится гладкая поверхность шара. Если на ней со временем образуется твердый соляной налет, то при дальнейших регулировках повредится уплотнитель, выполненный из тефлонов, а за этим неизбежно последует нарушение герметичности крана.

Автоматические клапаны

Управление трехходовым краном по умолчанию выполняется вручную, для чего используется вывод штока с одной из сторон крана с поворотной ручкой или гайкой. Однако не всегда удобно пользоваться таким вариантом.

Процесс настройки мощности контура с помощью трехходового клапана не линейный и зависит от температуры обратки, подающей магистрали и мощности теплоотдачи. Если говорить проще, то ручным управлением определяется исключительно пропорция, в которой смешивается вода из разных линий, температура на конечном участке при этом может меняться достаточно долго и не всегда равномерно.

Эффективно управлять клапаном можно автоматически с помощью сервоприводов или специальных гидродинамичных и пневматических термостатных головок, которые смогут быстро и постоянно менять настройку трехходового кран в зависимости от температуры на выходе.

С электроприводом

клапан с электроприводомСервопривод является прямой аналогией ручному управлению, только сигнал к действию дает не человек напрямую, а электронный блок управления. Это двигатель, способный проворачивать шток и изменять его позицию в зависимости от пришедшего управляющего сигнала.

Практически любой трехходовой клапан с ручным управлением можно оборудовать сервоприводом, однако лучше использовать специальные конструкции, обладающие компактными размерами и оптимизированными для установки электропривода.

Блок управления ориентируется по показаниям температуры на выходе клапана в целевом контуре или же на температуру подающей линии и обратки для вычисления оптимальной настройки.

Как только получено нужное значение на сервопривод приходит управляющий сигнал, и он меняет положение штока или поворот шара внутри крана. Естественно без электронного блока управления использовать сервоприводы попросту бессмысленно.

Преимущество сервоприводов в возможности максимально автоматизировать работу системы отопления. При включении автоматики в систему «Умный дом» появляется возможность даже устанавливать параметры обогрева со своего мобильного гаджета.

С терморегулятором

Автоматическое регулирование трехходового крана достаточно доверить пневматическому или гидродинамическому термостату. Это механический способ управления. Используется термоголовка, наполненная жидкостью или газом, сильно реагирующим на изменение температуры окружающей среды. Основная реакция – это изменение объема.

кран с терморегуляторомТермоголовка соединена посредством канала с поршнем и подвижным клапаном трехходового крана. При изменении объема термочувствительной среды изменяется и установка крана.

Трехходовые краны с терморегуляторами требуют тщательной предварительной настройки. После установки важно определить предельные значения температуры в точке измерения и привязать к ним крайние положения крана, тем самым определяя диапазон регулировки.

Установка целевой температуры контура с радиаторами или теплого пола производится вручную, регулируя давление в термоголовке. Далее при изменении значения текущего нагрева уже автоматически регулируется пропорция для смешения горячей воды и обратки в трехходовом кране.

Трехходовые краны с терморегулятором востребованы там, где необходимо снизить энергозависимость отопления или же снизить общую стоимость монтажа, так как они дешевле устройств с сервоприводами и не требуют дорогого контроллера для своего функционирования.

Установка

Трехходовой кран устанавливается по тем же правилам, что и вся остальная арматура в системе. Следует подвести к месту установки трубы, подготовить фитинги американки и подсоединить кран.

Важно, чтобы шток с регулирующим устройством или поворотной ручкой выходил в ту сторону, где к нему будет свободный доступ.

Обязательно предусматривается пространство для возможности быстрой замены и обслуживания клапана.

Важно учитывать особенности большинства трехходовых кранов. Так как канал по выходу или одному из входов существенно заужен по отношению к диаметру подходящих труб, то сопротивление системы увеличивается, что скажется на производительности циркуляционного насоса.

схема установки

Схема установки трёхходового клапана

При необходимости перемычку, идущую от обратки к крану, дублируют параллельным байпасом из трубы чуть меньшего диаметра. Так постоянно поддерживается ток через байпас по меньшему контуру со стороны циркуляционного насоса и всего часть потока используется для регулировки температуры.

udobnovdome.ru


Смотрите также