Зміст:
- Конструкція і принцип роботи триходового крана
- Типи приводів
- Застосування і схеми підключення
- Висновок
На виході з котельні установки теплоносій має певну температуру, яка автоматично підтримується в межах заданого користувачем значення. Але найчастіше для декількох контурів системи опалення потрібно вода з різною температурою, що не може бути забезпечено автоматикою котла. В такому випадку в схему додається триходовий термостатичний змішувальний клапан, чиїм завданням є підтримання необхідних параметрів теплоносія в малому контурі котельні установки і контурах системи опалення.
Конструкція і принцип роботи триходового крана
Найчастіше виріб нагадує з вигляду звичайний трійник з латуні або бронзи, зверху якого встановлена регулювальна шайба. Під нею знаходиться термочутливий елемент, який натискає на робочий шток, що виходить з корпусу. Всередині закріплений на штоку конус, герметично входить в сідло. Щоб зрозуміти, як працює триходовий клапан, потрібно вивчити його будову в розрізі:
Вода циркулює через фронтальний і правий патрубки до тих пір, поки її температура не зросте чи знизиться до заданого значення. Завдання і принцип дії триходового клапана полягає в тому, щоб утримати температуру теплоносія на виході в заданих межах, підмішуючи холодну або гарячу воду (в залежності від схеми) з лівого патрубка. Коли параметри теплоносія виходять за вказані межі, зовнішній привід натискає на шток. При його переміщенні конус виходить з сідла і відкриває сполучення між усіма трьома каналами. Процес триває до повного перекривання фронтального вхідного патрубка, якщо температурні параметри води не перестануть змінюватися.
Існує внутрішній механізм клапана іншого типу, по конструкції він схожий на кульовий кран. Такий триходовий перемикаючий клапан замість сідла з конусом має всередині куля з вибіркою спеціальної форми. Для перерозподілу потоків теплоносія в таких виробах привід повинен не натискати, а обертати шток, на якому закріплений куля. Клапани з кульовим елементом не виробляються з великою пропускною здатністю і застосовуються, як правило, в побутових системах опалення. Інша різновид механізму – на штоку встановлений не куля, а сектор, чия робоча частина перекриває повністю чи частково один або два потоку відповідно.
Типи приводів
В процесі роботи управління триходовим клапаном по температурі здійснюється зовнішнім приводом, він буває кількох типів:
- Простий термостатичний привід натискає на шток за рахунок розширення розміщеної в ньому рідкого середовища, чутливий до зміни температури. Зазвичай побутові триходові термостатичні змішувальні клапани невеликих діаметрів спочатку забезпечені таким типом приводу, його можна легко знімати для встановлення іншого виду пристрою.
- Замість штатного приводу краном може керувати термостатична головка, має власний чутливий елемент, що реагує на температуру навколишнього повітря. Щоб здійснювати регулювання по температурі води, триходовий змішувальний клапан з термоголовкою додатково забезпечується виносним датчиком температури. Останній поміщений в трубопровід з теплоносієм і з’єднаний з приводом капілярною трубкою. Таке регулювання є більш точним.
- Впливати на шток може і електропривод, керований контролером. Електричні датчики, які називаються перетворювачами температури, безперервно вимірюють параметри теплоносія і сигналізують про їх перевищенні контролеру, від якого залежить робота триходового клапана з електроприводом. Найпоширеніший і найбільш точний спосіб регулювання.
- Спрощена різновид попереднього типу виробів — триходовий змішувальний клапан з сервоприводом. Різниця полягає у відсутності контролера, привід керує краном безпосередньо, отримуючи сигнали від датчика температури. Найчастіше застосовується в комплекті з триходовими кранами, мають кульової або секторний розподільний елемент.
Застосування і схеми підключення
Для того щоб холодний теплоносій не потрапляв в сорочку твердопаливного котла при його розігріві, застосовується схема підключення триходового клапана з первинним контуром циркуляції:
Триходовий кран відсікає холодну воду із зворотного трубопроводу, щоб на внутрішніх стінках камери твердопаливного котла не з’являвся конденсат, який може значно скоротити термін служби агрегату. Теплоносій циркулює в первинному контурі, поки не нагріється до температури, встановленої на термоелементів клапана, зазвичай це 40-50 ?С. По досягненні цієї температури термостат впливає на шток, поступово відкриваючи потік холодної води із системи опалення. Для гідравлічної установки всієї системи в малий контур врізаний балансувальний вентиль. Для правильної роботи схеми обв’язки котла циркуляційний насос повинен встановлюватися після триходового крана, а не перед ним, це дуже поширена помилка.
Продовженням цієї схеми може бути організація вторинного контуру циркуляції, в якому задіяний власний насос і триходовий клапан для опалення. Підключення здійснюється за такою схемою:
У вторинному контурі відбувається в систему опалення гарячої води від котла по мірі необхідності, а насос забезпечує циркуляцію в цьому контурі. Триходовий кран і насос управляються контролером, який отримує дані про параметри теплоносія від датчиків. Відбір води для бойлера проводиться між двома контурами, де теплоносій має максимальну температуру, підключення триходового клапана до котла в первинному контурі виконується, як це було показано в попередній схемі.
Багато виробників котельного обладнання встановлюють у своїх опалювальних агрегатах додатковий контур для забезпечення споживачів ГВП. З метою витримати параметри гарячої води на подачі в будинок обладнання для перемикання основного теплообмінника контуру ГВП і назад встановлюється всередині котла. Принцип роботи і пристрій триходового клапана газового котла, задіяного в цьому процесі, мало чим відрізняється від виробів, описаних вище. Є невелика різниця в конструкції, яка являє собою прямий колектор, всередині нього рухається елемент, який перекриває бічні патрубки. Шток обертається за допомогою сервоприводу по команді від вбудованого блоку управління котла.
Ще одна сфера застосування – управління підлоговим опаленням, для цього зазвичай застосовується триходовий клапан з термоголовкою і виносним датчиком температури. Загальна схема виглядає таким чином:
Схема забезпечує подачу в усі кімнати теплоносія з однаковою температурою. Триходовий кран потрібен для того, щоб не допустити перегріву, так як для підлогових систем опалення не потрібна така гаряча вода, яка надходить з котельної установки. Насос створює циркуляцію у всіх контурах, а клапан підмішує в подаючий колектор гарячий теплоносій по мірі необхідності. Такий змішувальний вузол – один з найпростіших варіантів підключення, схема ускладнюється, коли потрібно регулювання температури в кожному приміщенні окремо.
Висновок
Триходові клапани, пристрої для приготування теплоносія необхідних параметрів, не мають собі альтернативи. Вони застосовуються в змішувальних вузлів будь-якого типу і для різних температур води. Потрібно тільки правильно вибрати схему підключення, тип приводу, задіяного в цій схемі.