Трехходовой кран

В холодное время года особую актуальность приобретает вопрос регулирования тепловой мощности отопительных систем. Автономная система обогрева помещения предполагает установку котла с выбором основных рабочих параметров. Однако при неправильной настройке оборудования и регулировке теплоносителя, владелец рискует существенно снизить эффективность использования тепловых ресурсов и даже допустить их потерю. В том случае, когда один котел обогревает сразу несколько комнат или помещений, важно правильно распределить тепловую мощность. В этом вопросе подстройка параметров котельного оборудования не всегда позволяет достичь требуемого результата.

Современное решение проблемы, связанной с оптимальным обогревом сразу нескольких помещений с использованием одного источника тепла, основано на применении трехходового крана. Данный механизм позволяет распределять и регулировать циркуляцию тепла, а также мощность потока теплоносителя в отопительной системе. Таким образом, кран трехходовой конструкции выступает многофункциональным механизмом для обеспечения эргономичного обогрева помещения без выполнения дополнительных сложных настроек котла.

Принцип работы крана

Трехходовой кран – это важный элемент запорно-регулирующей арматуры, при помощи которого осуществляется равномерное смешивание нагретой воды, поступающей в систему от единого теплового носителя, а также и распределение тепловой энергии в целом. Такой кран обеспечивает поддержание одинаковой температуры во всех комнатах при обогреве помещения, а также позволяет подключать горячую и холодную воду.

Основными составляющими данного типа арматуры является три патрубка. Между данными патрубками в конструкции крана предусмотрено наличие вентиля, позволяющего теплоносителю любой температуры перетекать из одной линии в другие. Следует отметить, что указанный тип арматуры не является запорным в классическом значении этого понятия, поскольку кран не позволяет полностью перекрывать тепловой поток во всех патрубках. Перекрытым может оставаться только один из трех отсеков крана. Два других подвода, при этом, всегда остаются открытыми.

Важно также отметить, что начальная температура среды в системе регулируется на едином теплоносителе, то есть котле. Подключение одного или нескольких радиаторов осуществляется напрямую к котлу и отдельно регулировать их нельзя. Мощность потока будет перераспределяться и балансироваться, но от изначально единого центра подачи тепла. Данная схема является самым простым вариантом регулирования подачи и распределения тепловой энергии.

Более сложная конфигурация предполагает установку байпаса на каждую отдельную батарею. Для регулировки количества и мощности теплового потока в трубах, байпас следует монтировать перпендикулярно к радиатору, а под ним устанавливать игольчатый кран.

Итак, основные режимы работы клапана:

• нагревание батарей до максимальной температуры при односторонней подаче потока горячей воды (полное открытие крана);
• закрытие крана, что влечет за собой перекрытие подачи нагретой жидкости с подачей только холодной воды через другое отверстие;
• регуляция температуры воды в системе при частичном открытии клапанов.

Одной из основных полезных функций трехходового клапана считается снижение уровня потребления топлива в котле. Экономия достигается благодаря принципу работы самого крана. Так осуществляется сокращение потока, поступающего к котлу при возвращении переработанной (остывшей) воды в системе. Скорость движения теплоносителя при этом остается прежней, а температура нагрева немного снижается, однако топливо расходуется в меньшей степени.
Разделяет поток нагретой и холодной воды циркуляционный насос, который дополнительно устанавливают со стороны расположения трехходового крана. Такая система позволяет изначально делить весь поток теплоносителя на подачу в радиатор, а также на обратный ход. Таким образом, владельцу отопительной системы становятся доступно несколько режимов для полного обогрева и поддержания температуры без выработки дополнительной тепловой энергии. Основные рабочие режимы регулируются крайними положениями клапана, который перекрывает входной и выходной канал для движения жидкости с различной температурой.

Применение крана для обогрева пола

Функция поддержания постоянного и оптимального температурного режима в помещении позволяет использовать трехходовой кран для создания теплых полов. Обогрев полов, как правило, осуществляется посредством котла не с одним, а с несколькими контурами, каждый из которых оснащен своим циркуляционным насосом. Вместе они составляют комплексную систему теплоснабжения помещения.

Многоэтажные частные дома с установленными теплыми полами, зачастую имеют в системе теплообменники. С помощью трехходового клапана осуществляется смешивание двух потоков воды, которые далее направляются к теплообменнику, подсоединенному к нагревающему элементу. Главная особенность такой конструкции заключается в том, что предельно допустимое значение для обогрева составляет 35 градусов, тогда как максимальная температура нагрева в котле граничит на отметке в 60, а нередко и 90 градусов по Цельсию. Регуляционный механизм в виде клапана помогает поддерживать оптимальную температуру в системе обогрева, не превышая допустимых значений.

В результате котел продолжает все время работать в привычном режиме со стандартными настройками, а регулирующий кран с тремя ходами разбавляет и перераспределяет остывшую и нагретую воду в системе. Огромная экономия энергоресурсов в системе обусловлена тем, что нагревательный котел постоянного подогревает возвращающуюся воду. При выборе самой высокой мощности котла и температуре жидкости на выходе из него на уровне 90 градусов, в систему подогрева полов попадает вода с температурой не более 28-31 градуса.

Трехходовая конструкция

Мощная запорно-регулирующая арматура производится всегда из высокопрочных металлических сплавов. Самыми популярными на современном рынке являются трехходовые краны, выполненные из чугуна, латуни или стали. Такой материал изначально свидетельствует о высоком качестве изделия. По материалу изготовления также можно судить о возможности применения крана в той или иной системе. К примеру, чугунные клапаны, зачастую, производятся в больших размерах и предназначены для установки в промышленных отопительных системах с диаметром труб более 40 мм. Для домашней системы отопления самым оптимальным вариантом является клапан из латуни.

Довольно простая конструкция такого крана всегда предполагает наличие трех выходов, а также двух основных деталей – запорного и регулирующего механизма. В центре трехходового клапана может устанавливаться либо шток, либо хромированный шар. Данный элемент является основным механизмом контроля температурного режима. Следует знать, что шар присутствует как в штоковой, так и в непосредственно шаровой модели клапана.

Основная конструкция со штоком включает в себя следующие детали (сверху вниз):

• ручка (вентиль);
• полированный шток;
• сальник тефлоновый;
• тефлоновое кольцо;
• хромированный шар (в центре тройника).

Виды трехходовых кранов

В общепринятой классификации к двум основным категориям трехходовых кранов относят:

• запорный кран;
• регулирующий кран.

Кран запорного типа всегда включает в себя шаровой элемент. Данная часть конструкции во время движения осуществляет перенаправление потока жидкости из одного выхода в другие. По своим функциям, такой клапан практически не отличается от обыкновенного и не позволяет плавно осуществлять регулирование мощности потока в отопительной системе.

Регулирующий трехходовой кран характеризуется наличием штока. Данная деталь позволяет плавно регулировать поток тепла от носителя. Такая конструкция и тип клапана является наиболее распространенной и широко применяемой в автоматизированных отопительных системах. Регулирующий механизм в них, обычно, управляется при помощи электропривода.

Кроме двух основных видов кранов, на рынке также представлены и другие виды. Еще одна классификация трехходовых кранов разделяет их на:

• смесительный клапан;
• разделительный клапан.

Клапан-смеситель на два входа и один выход выполняет функцию, полностью соответствующую своему названию. Через два входных отверстия в корпус крана поступает холодная и горячая вода. Затем вода смешивается внутри с помощью регулирующего механизма и уже через третье отверстие (выход) поступает в систему с оптимальной температурой.

Клапан разделительного типа имеет прямо противоположную конструкцию. Такой кран оснащен всего одним входом и двумя выходами. На входное отверстие поступает общий поток. В центре крана он сталкивается с разделительным устройством, которое перенаправляет равные части потока на два выхода. Такой вид трехходовой арматуры позволяет владельцам системы устанавливать дополнительные элементы для повышения эффективности работы системы.

Автоматическое управление

Сам механизм трехходового крана в стандартной конструкции приспособлен к ручному управлению. Обычно, клапан регулируется механическим способом при помощи установленной ручки (вентиля), которая подсоединена к внутреннему штоку в кране. При помощи ручного воздействия происходит принудительное управление клапаном.

Все современные отопительные системы предполагают автоматизированный контроль и управление. Автоматически управлять клапаном можно при помощи различных устройств, включая:

• электрический привод;
• пневматический термостат;
• специальную гидравлическую головку;
• сервопривод.

Различные типы автоматизированного управления трехходовыми кранами позволяют быстро настроить необходимый температурный режим для длительной и бесперебойной работы системы.

Популярным и распространенным способом настройки, а также регулирования трехходового клапана, считается электропривод. Технология управления в этом случае достаточно проста и аналогична принципу ручного управления. Разница состоит лишь в том, что электронный блок управления посредством передающего устройства подает сигнал на двигатель, подключенный к штоку, который перемещается по заданной траектории.

К сведению владельцев отопительных систем с обыкновенными ручными клапанами – любой трехходовой кран можно оснастить электронным блоком управления. Обычно, такой блок имеет компактные размеры и значительно упрощает использование клапана.

Менее популярным, однако, также нередко применяемым способом управления краном с трехходовой конструкцией, является термостат. Он может быть, как пневматическим, так и гидравлическим. Суть его работы заключается в следующем: специальная головка, наполненная газом или жидкостью, надевается на кран и регулирует поток содержимого под давлением. Терморегулятор очень чувствителен к изменению среды, поэтому здесь требуется тщательная и квалифицированная настройка механизма во время его установки, для последующей эффективной эксплуатации данного устройства.

Монтаж трехходового крана

Такой вид запорно-регулирующей арматуры, как трехходовой кран, легко монтируется в любую отопительную систему. Самыми важными моментами, которые следует знать перед установкой, являются место расположения крана, а также способ установки ручки.

Монтаж стандартного клапана не требует высокой квалификации. Для установки арматуры потребуется:

• предусмотреть свободное пространство для проворачивания вентиля или ручки клапана;
• подобрать оптимальное место на трубе, по которой движется теплоноситель;
• подготовить комплект крепежных фитингов.

Для определения точного расположения крана, следует учесть особенности конструкции системы.

Советы по выбору трехходового крана:

• обратите внимание на технические характеристики крана, сравните их с требованиями, предъявляемыми к системе обогрева;
• при высоком качестве изготовления, но несоответствии параметрам системы, приобретите специальный переходник;
• размерный диаметр труб крана может варьироваться от 20 до 40 мм;
• выбирайте клапан с высокой пропускной способностью;
• по возможности отдавайте предпочтение механизму с установленным автоматическим приводом регулирования.

Качественный трехходовой кран с высокими техническими характеристиками может сделать отопительную систему действительно выгодной, эффективной и экономичной!