Автоматика для 3 ходовых клапанов

Видео:Автоматика 3х ходового клапанаСкачать

Трёхходовой смесительный клапан — управление, применение, особенности.

Трёхходовой клапан (кран) — устройство смешения или разделения потоков рабочей среды (жидкости или газа). В быту чаще всего он используется в системах вентиляции, отопления, ГВС и тёплых полов. С помощью трёхходового крана можно плавно менять расход воды через теплообменник, регулируя тем самым температуру в системе.

Проще говоря, трёхходовой кран применяют тогда, когда нужно перераспределять поток рабочей среды, а не просто открывать или закрывать, как в случае с обычным краном. Это позволяет поддерживать постоянную циркуляцию в системе, улучшить теплосъём и оптимизировать работу отопительных приборов.

Видео:Трехходовой клапан тебе не нужен! Простейшая автоматика насоса котла.Скачать

Принцип работы трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны бывают двух видов: смесительные и разделительные.

Как понятно из названия, первые смешивают два потока, а вторые, наоборот разделяют один поток на два. При этом они имеют схожий принцип работы: внутренний клапан перекрывает два отверстия в определённой пропорции. В этой же пропорции смешиваются или разделяются потоки.

Видео:Погодозависимая автоматика для трехходового клапана своими руками. Общий обзорСкачать

Трёхходовой клапан с электроприводом

Для того чтобы управлять трёхходовым краном автоматически, на него устанавливают электропривод, который позволяет позволяет поворачивать кран на необходимый угол.

Сигналы управления формирует интеллектуальное устройство (контроллер или регулятор), примеры которых будут рассмотрены ниже.

Привод крана может управляться напряжением 220 В или 24 В.

По типу сигнала управления различают два вида приводов трёхходовых клапанов:

• привод с импульсным управлением
• привод с управлением аналоговым сигналом 0-10 В или 4-20 мА

Видео:Мини-обзор: Сервопривод для смесительных клапанов STOUTСкачать

Привод трёхходового клапана с импульсным управлением

Этот тип привода управляется с помощью электрических импульсов разной длительности. Электронная плата привода имеет два дискретных входа, один из которых отвечает за закрытие, а другой — за открытие.

При подаче напряжения на один из дискретных входов клапан начинает открываться или закрываться( в зависимости от того, на какой вход подано напряжение), и делает это до тех пор, пока управляющее напряжение не будет «снято» со входа. Подача напряжения на другой вход приведёт к началу вращения привода в противоположном направлении.

Таким образом, чем дольше подавать управляющее напряжение на вход, тем на больший угол привод успеет повернуть клапан. Подача на дискретные входы импульсов различной длительности позволяет открывать (или закрывать) клапан «по чуть-чуть». Полное время закрытия/открытия клапанов сильно различается и может составлять от нескольких секунд до нескольких минут.

Приводы с импульсным управлением чаще всего имеют датчик положения, для определения текущей степени открытия клапана. Сигнал с этого датчика может использоваться в контроллере для улучшения качества управления или визуализации положения клапана.

Видео:Сервоприводы STOUTСкачать

Привод трёхходового крана с аналоговым управлением

Электроника такого привода «принимает» на вход унифицированный аналоговый сигнал. Это либо токовый сигнал 4-20 мА, либо сигнал напряжения 0-10 В, либо может управляться любым из этих сигналов.

Принцип управления в данном случае достаточно прост: чем больше ток управляющего сигнала в диапазоне от 4 до 20 мА — тем больше открыт клапан. При сигнале тока 4 мА, он будет полностью закрыт, а при 20 мА — полностью открыт.

С управляющим сигналом по напряжению (0-10 В) всё аналогично.

В таких приводах датчик положения не так важен, поскольку по значению поданного управляющего напряжения можно однозначно определить его положение.

Видео:Монтаж электрического привода на трехходовой клапан вентустановкиСкачать

Контроллер управления трёхходовым клапаном

Для того чтобы управлять трёхходовым клапаном по температуре в системе, используют интеллектуальное устройство (контроллер или регулятор).

Для примера рассмотрим систему отопления. В качестве регулятора возьмём «ТРМ12» компании «ОВЕН».

Датчик температуры измеряет температуру в помещении и передаёт показания на регулятор, который управляет трёхходовым клапаном.

Если клапан будет полностью открыт, вся горячая вода от котла потечёт через теплообменник (показано красным цветом на схеме) и мощность нагрева будет максимальной. При полностью закрытом клапане вода будет циркулировать по малому кругу (показан синим цветом) через теплообменник, постепенно остужаясь. При понижении температуры в помещении регулятор будет приоткрывать трёхходовой вентиль, подмешивая горячую воду от котла в поток теплоносителя, циркулирующий через радиатор.

В результате регулятор «подберёт» такое положение вентиля, при котором количество подмешиваемой горячей воды обеспечит заданную температуру в помещении.

ТРМ12 работает по принципу ПИД-регулятора (о нём можно почитать тут ). Пользователь задаёт необходимое значение температуры в помещении с управляющей панели прибора. По текущему значению температуры, полученному от датчика, и заданию пользователя контроллер вычисляет, на сколько нужно открыть трёхходовой кран, и посылает управляющие импульсы необходимой длительности.

Для управления приводом клапана с аналоговым входным сигналом ТРМ12 не подходит. Вместо него можно выбрать, например ТРМ10. Вот его функциональная схема:

Читайте также: Электромагнитный клапан ваз 2109 карбюратор принцип работы

Как видите, этот регулятор имеет универсальный аналоговый выход (о-10 В или 4-20 мА).

Видео:Автоматика для системы отопления. Клапан трёхходовой смесительный VR178Скачать

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: схема подключения, виды и принцип работы

Отправим материал вам на e-mail

В широком ассортименте запорной арматуры, применяемой в отопительных сетях, есть один элемент, который используется нечасто. По форме он похож на тройник, но внутреннее наполнение от последнего отличается сильно. Да и назначение его совершенно другое. Это трехходовой клапан для отопления с терморегулятором. Схема его установки, а также принцип работы будут рассмотрены в сегодняшнем обзоре.

Трехходовой клапан с термоголовкой зонального типа

Видео:hotland.com.ua - Как работает трехходовой клапан для твердотопливного котлаСкачать

Разновидности и назначение каждого вида

В основном трехходовые клапаны делятся по принципу действия. Здесь три позиции:

Обозначения на корпусе показывают, к какому виду приборы относятся

Первые смешивают два потока теплоносителя с разной температурой в один, вторые, наоборот, разделяют один поток на два. А третьи просто переключают движение воды из одного направления (контура) в другой. Две первые разновидности по внешнему виду друг на друга похожи, поэтому на их корпус наносится схема, которая и показывает, для каких целей прибор надо использовать.

Что касается третьей позиции, то его отличить от остальных просто. У него дополнительно есть блок, с помощью которого и происходит переключение. Клапан этого типа обычно устанавливается в двухконтурную систему отопления, когда необходимо перенаправить поток теплоносителя от отопительной системы к бойлеру и наоборот.

Клапан переключающегося типа

Статья по теме:

Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха. В отдельном материале представлено практическое руководство по выбору и монтажу терморегуляторов.

Видео:Лучший клапан для автоматики старт стоп!Скачать

Устройство и принцип работы трехходового клапана в системе отопления

Итак, в первую очередь разберемся с устройством. Чтобы было легче понять, что внутри клапана, надо рассмотреть фото ниже, на котором прибор показан в разрезе. Состоит он из трех патрубков (два боковых один нижний), между которыми располагается камера смешивания. С четвертой стороны (верхней) располагается термоголовка, отвечающая за контроль температуры теплоносителя.

Трехходовой клапан в разрезе

Внутри прибора от терморегулятора идет подпружиненный шток с двумя плоскими клапанами круглого сечения. Их диаметр соответствует диаметру седел патрубков. Вместо них может быть установлен один шаровой клапан, размещенный внутри смешивающей камеры между двумя седлами. При давлении на шток клапаны частично перекрывают подачу из нижнего патрубка и открывают верхний. Все то же самое только наоборот происходит, если шток поднимается вверх.

Но тут надо разобраться, по каким законам работает шток, под действием какой силы он опускается или поднимается. Все дело в самой термоголовке. Внутри нее располагается температурный датчик, заполненный специальной жидкостью. Она термочувствительная. Как только температура теплоносителя начнет подниматься, жидкость расширяется и поднимается по капиллярной трубке в специальный сильфон (емкость), который расположен в термоголовке. Резервуар сам начинает расширяться, тем и давит на шток. Последний опускается и открывает нижний патрубок, откуда в трехходовой клапан поступает холодная вода. Горячая поступает с левого патрубка (см. фото).

Разделительный и смесительный клапаны

Конечно, просто так при любом повышении температуры воды давление произойти не может. Для этого на термоголовке установлена градация по температуре, которую регулируют вручную. Именно выставленный параметр и является моментом нажатия на шток.

Итак, шток отреагировал на изменение температуры теплоносителя в подающем патрубке, открыл нижний для холодной воды, и внутри клапана произошло смешивание горячей и холодной сред до необходимой температуры. То есть, получается так, что температура теплоносителя на входе не изменилась, а на выходе стала меньше.

В том случае если теплоноситель продолжает нагреваться, то шток может опуститься до максимально нижнего положения. То есть, он полностью закроет подачу горячей воды и полностью откроет подачу холодной. И это будет продолжаться до тех пор, пока теплоноситель внутри отопительной системы не опуститься до требуемой температуры. После чего откроется верхний клапан, он пустит горячую воду.

Схема смешивания теплоносителя с обраткой

Так работает смешивающий регулирующий трехходовой клапан. Что касается разделительной модели, то принцип работы у нее практически такой же, только наоборот. В один патрубок входит теплоноситель, внутри корпуса прибора он разделяется на два потока и выходит через два соседних патрубка.

Этот вид запорной арматуры устанавливается на тех участках, на которых надо поток теплоносителя разделить на два контура. Один из них будет с постоянным тепловым режимом, другой с переменным. Первый – это поток жидкости, к которому предъявляются требования по качеству. Второй с требованиями по количеству. При этом чисто конструктивно поток с постоянным гидрорежимом никогда не перекрывается, потому что в конструкции прибора длина штока сделана таким образом, чтобы клапан не закрывал постоянный контур.

Но необходимо обозначить, что длина штока может регулироваться. Это дает возможность настроить требуемый объем теплоносителя на постоянном контуре. Что касается переменного, то он может полностью перекрываться. Именно таким образом и регулируется расход и давление теплоносителя в отопительной системе. Как видите, принцип работы трехходового крана достаточно прост. Главное – точно выбрать тип прибора и установить его в требуемое место в схеме.

Как работает трехходовой термостатический клапан в системе «теплый пол»

Чтобы было понятно, как работает схема с клапаном, можно привести пример циркуляции теплоносителя в системе теплого пола. Трехходовой клапан для теплого пола является смесительным. Схема циркуляции здесь такова:

• горячая вода через коллектор поступает в систему теплого пола;
• у нее должна быть определенная температура, которая отслеживается именно в процессе прохождения через трехходовой клапан;
• как только ее значение будет превышать допустимое, клапан открывает один из контуров, который соединен с обраткой отопления;
• внутрь поступает охлажденный теплоноситель, понижая температуру,
• после чего смешанная вода поступает в отопительный контур теплого пола;
• как только температура упадет до требуемой, внутри клапана перекрывается штоком контур с обраткой.

Читайте также: Клапан байпаса высокого давления

Разводка труб для теплого пола с трехходовым клапаном

Видео:Трехходовые смесительные клапаны STOUTСкачать

Трехходовые клапаны с приводами

Специалисты утверждают, что регулировка трехходового клапана с помощью термоголовки и датчика – самая простая и точная. К тому же в ней нет затрат электроэнергии. Именно поэтому этот тип трехходовых клапанов сегодня популярен. Но управлять процессом можно и другими способами. Простой из них – ручной. Скажем прямо, не самый точный вариант, потому что диапазон глубины погружения штока выставляется рукояткой, расположенной снаружи корпуса клапана.

Внимание! Клапан с такой регулировкой рекомендуется использовать лишь в тех отопительных системах, где перепады температуры теплоносителя незначительны.

Второй вариант – это управление температурным режимом с помощью электроприводов. Они получают команды от контроллера.

Клапан трехходовой с приводом

Трехходовой клапан с электроприводом

Установленные на клапанах двигатели часто называют сервоприводами. По сути, это обычные электродвигатели, в которых вал не крутиться, а поворачивается на определенный градус. Необходимо отметить, что в эту категорию входят любые типы двигателей, к примеру, тепловые. Главное – выполнять условие поворота, а не вращения.

Производители сегодня предлагают две позиции, касающиеся комплектации. Первая – это полный пакет, в который входит контроллер и температурный датчик. Есть возможность сразу настроить прибор на требуемую температуру, а также на угол поворота, к примеру, от 0 до 180°. При этом возможны любые промежуточные значения. Вторая – это отдельный привод с датчиком внутри, к которому надо добавить контроллер, как отдельно стоящий элемент.

Чугунная арматура с сервоприводом для больших сетей отопления

Что касается контроллера, то это прибор, который решает задачи по управлению сигналами. В случае с отоплением он реагирует на температурные изменения, которые ему сигнализирует температурный датчик. Он сигналы обрабатывает и решает, что делать – открывать клапан или закрывать, а точнее, поворачивать по часовой стрелке или против. Сегодня производители предлагают огромную модельную линейку трехходовых кранов с электроприводами. Одна из самых популярных марок – «ESBE» (Швеция).

Трехходовой клапан ESBE с электроприводом

В первую очередь надо обозначить, что у этой марки клапанов внутри располагается шарик со сквозными прорезями. Последние открывают или закрывают два канала, третий всегда остается открытым. Через него в отопительную систему поступает теплоноситель. Градус поворота – 90÷180°.

ESBE от шведского производителя

В магазинах клапан этой модели продается отдельно от сервопривода, поэтому перед установкой их соединяют между собой путем вставки оси (вала) привода в верхнюю часть штока. В нем под ось есть отверстие. После чего надо точно по инструкции, приложенной к прибору, провести настройку в плане температурного режима.

Сегодня производитель предлагает достаточно широкий модельный ряд трехходовых клапанов ESBE с приводом и без такового:

Фото	Модель	Назначение
	VTA 200	Предназначается для систем, где нет рециркуляции воды.
	VTA 270	Это термосмесительный клапан для теплого пола. Его устанавливают, если отопление организуется в помещении площадью не меньше 100 м²
	VTA 310	Клапан общего использования в любых отопительных системах, где температура теплоносителя не превышает +95°С и давление 0,3 атм.
	VTA 300/ VTA 360	Отличаются две модели друг от друга только направлением движения воды в системе отопления. Хорошо контролируют температура даже при скачках давления внутри сети.
	VTC300	Это трехходовой клапан без сервопривода. Его можно устанавливать в системы, в которых используются маломощные котлы – до 30 кВт.
	DN25	Это трехходовой клапан для твердотопливных котлов. То есть, он может выдерживать температуру теплоносителя до +110°С. При этом мощность котлов не должна быть меньше 150 кВт. Это один из самых неприхотливых приборов из всех присутствующих на рынке. Он может работать при любых условиях в любых отопительных сетях без изменения качества.
	VRG131	Это самый популярный и востребованный прибор, который используется в квартирах и частных домах.

Другие модели трехходовых клапанов

Еще один известный бренд – трехходовой клапан Навьен от южнокорейской компании. Необходимо отметить, что этот прибор является неотъемлемой частью двухконтурного котла этого производителя. И устанавливается он внутрь отопительного оборудования. Его основное назначение – разделять теплоноситель на подачу в отопительную сеть и на горячее водоснабжение.

Внимание! Клапаны Навьен не подлежат ремонту. Основная причина поломки – шестеренчатая передача от мотора к штоку. Запчасти нигде не продаются. При выходе из строя прибор должен заменяться новым.

Трехходовой клапан Навьен

Датская компания Danfoss – известный производитель трехходовых клапанов. Она предлагает четыре модели, которые предназначаются для разных систем:

Фото	Модель	Назначение
	VF3	Используется в системах кондиционирования и теплоснабжения. Материал изготовления – чугун. С фланцевым соединением.
	VMV	Применяется только в системах отопления. Материал изготовления – бронза или нержавейка.
	VRB3	Это смеситель, который используется и в отопительных системах, и в холодильных установках. Материал – нержавеющая сталь.
	VRG3	Устанавливается в отопительных сетях или при транспортировке хладагента. Материал или нержавейка, или чугун.

Видео:3-ходовой смесительный клапан ESBE VRG131Скачать

Схемы подключения трехходового клапана к отопительной сети

После всего разбора относительно конструкции клапана и его принципа работы появилось понимание, как его можно использовать в различных отопительных системах. Чаще всего его используют в трех случаях.

• В системе теплых полов температура теплоносителя должна быть в пределах +45°С. Именно этот режим и поддерживается с помощью прибора. Об это уже говорилось выше, и было показано, как это должно работать.
• Для защиты твердотопливных котлов от образования внутри топки конденсата. Это случается, когда относительно сильно холодная вода по обратке попадает в теплообменник генератора. От этого на внешних поверхностях образуются капли воды от сконденсированного пара. Того допускать нельзя, потому что конденсат сокращает срок эксплуатации оборудования.
• Если есть необходимость поддерживать разный температурный режим в разных частях отопительной системы.

Первый вариант рассматривать не будет, потому что он уже был описан. Что касается второго случая, то надо за основу разбора брать фото ниже.

Схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым клапаном

На схеме двойной контур: один большой проходит через радиаторы, второй – короткий через байпас (это вертикальная красная линия, начало которой вверху до радиаторов, конец упирается внизу в клапан). Пока котел не разогрелся, теплоноситель движется по короткому контуру. Температура поднялась до необходимой, клапан закрывает байпас и открывает обратку (нижняя синяя линия).

И третья позиция, в основе которой лежит распределение теплоносителя по потребителям, в них требуемая температура не всегда является одинаковой. К примеру, для бойлера косвенного нагрева требуется вода с большей температурой, для батарей с меньшей, а для теплых полов и того меньше.

Внимание! В такой схеме нет необходимости устанавливать регулирующую запорную арматуру перед бойлером.

Принципиальная схема разводки с установкой трехходового клапана должна быть приблизительно такой, как показано на фото ниже.

Распределение теплоносителя по потребителям

Видео:3-ходовые поворотные клапаны ESBE VRGСкачать

Трехходовые клапаны для отопления с фиксированной температурой теплоносителя

Это так называемый бюджетный вариант. По цене он дешевле 30-35% от приборов с приводами. Чем он отличается от всех остальных. В его конструкции нет ни штоков, ни датчиков, ни термоголовок. Внутри установлен так называемый термостатический элемент, который настроен на определенную температуру теплоносителя. К примеру, это может быть или +45°С, или +65°С. То есть, показатель может быть любым в зависимости от требований потребителя горячей воды.

Элемент выбирают на заводе и там же устанавливают, поэтому на клапане обязательно указывают, какая температура на выходе будет после него. К примеру, если вам требуется клапан для теплого пола, то выбираем с температурой +45°С. Положительной стороной этих приборов является их дешевизна. Отрицательной – невозможность настраивать температурный режим воды.

Внимание! Если клапан этого типа устанавливается на байпас твердотопливного котла, то необходимо перед покупкой изучить паспорт самого генератора. Основной показатель для клапана – температура воды в обратном контуре. Именно по ней и подбирается прибор.

Видео:Трехходовой смесительный клапан как перенаправить потокиСкачать

Правила установки трехходового клапана в системе отопления

Трехходовой клапан с сервоприводом или без такового установить своими руками несложно. Это просто запорная арматура, но надо отметить, что она может иметь разные способы крепления. Обычно их два: резьбовой или фланцевый. В первой позиции резьба может быть внутренней или внешней. В любом случае соединение с трубами производится посредству герметизирующих материалов, таких как фум-лента или пакля. Что касается фланцевого соединения, то для его герметичности надо изготовить прокладку из термостойкой резины или паранита.

Правильное соединение клапана с трубами

Есть два нюанса, которые касаются правильного монтажа:

• Прибор устанавливается обычно на обратном контуре до циркуляционного насоса, потому что выходной патрубок всегда открытый.
• Ставить в систему трубопроводов надо клапан точно по стрелке движения теплоносителя. Последняя указывается на корпусе прибора.

Виды соединения клапана с трубами

Видео:Погодозависимая автоматика для трехходового клапана своими руками. Программа и схемаСкачать

Цены на трехходовые клапаны

Фото	Модели	Характеристики	Цена, руб.
	ESBE VRG131-25	Диаметр соединения 25 мм

Прибор без привода с термоголовкой

Температурный диапазон 10÷130°С

Выдерживает давление до 16 атм.

Максимальная температура +130°С

Цены на трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором и приводом сильно разняться. В основном все дело в том, в какие отопительные системы они должны быть установлены. Это касается давления внутри сети и температуры теплоносителя. Конечно, приборы с приводом стоят дороже.

Разнообразие трехходовых клапанов иногда ставить в тупик при их выборе. Не каждый может сразу определить, какой прибор нужно приобрести для конкретной системы отопления. Поэтому обращайтесь к нам в комментариях, и наши специалисты ответят на все ваши вопросы.

Видео:Трёхходовой клапан. Зачем он нужен. ВидеоинструкцияСкачать

Видео: трёхходовой клапан для систем отопления

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

🎬 Видео

Трехходовой смесительный клапан. Почему кипит котел?Скачать

Лучшая автоматика для системы отопления -Tech Controller i-3Скачать

Китайцы доработали лучший клапан для старт-стопаСкачать

Подключение теплого пола к системе отопления. Трёхходовой смесительный клапан.Скачать

Сравнительный обзор трехходовых клапанов HERZСкачать