Трипътен вентил в отоплителната система: действие, правила за избор, схема и монтаж

Как е конструиран трипътен вентил

Трипътният вентил изглежда като бронзов или месингов тройник с регулираща шайба отгоре, а конструкцията на трипътния вентил зависи от модела.

Вариант 1: В отлято тяло има три камери с три отвора, като проходите между тях са блокирани от дискови елементи, закрепени към стеблото. Шпинделът излиза от корпуса в горната му част. Принципът на действие е следният: при натискане на шпиндела се отваря плавно проходът за подаване на отоплителната среда от едната страна, а от другата се затваря проходът за отоплителната среда. В резултат на това отоплителната среда се смесва в централната зона, докато достигне правилната температура и потече към веригата.

Вариант 2. Комутационният елемент в Т-образния елемент е топче, част от което е оформена. Задвижващият механизъм завърта стеблото с прикрепената към него сачма, в резултат на което потокът на нагревателната среда се преразпределя.

Вариант 3. Принципът на действие е същият като при сачмената конструкция, но вместо сачма към стеблото е прикрепен сектор - работната му част може да блокира напълно един поток на нагревателната среда или частично да блокира два потока.

Задвижвания на термостатични смесителни вентили

Необходимо е външно задвижване, за да се контролира потокът на отоплителната среда през трипътния вентил. Функционалността и използваемостта зависят от вида на задвижването.

• Трипътен термостатичен смесителен вентил. Конструкцията на термостатичния задвижващ механизъм включва флуидна среда, която е силно чувствителна към температурни промени. Именно то, разширявайки се, избутва стъблото. Този тип задвижващ механизъм се монтира на малки домакински уреди и може да бъде заменен с друг тип задвижващ механизъм.
• Трипътен смесителен вентил с термоглава. Термостатичната глава е оборудвана с елемент, който е чувствителен към температурата в помещението. За да се регулира температурата на отоплителната среда, устройството е допълнително оборудвано с температурен сензор на капилярната тръба, която е поставена в тръбата. По този начин температурата на веригата се регулира по-точно.
• Термичен смесителен вентил
• Трипътен вентил с електрическо задвижване. Електрическият задвижващ механизъм, действащ върху стеблото, се управлява от контролер, който получава информация за промяната на температурата на нагревателната среда от сензори. Това е най-точният и удобен вариант.
• Трипътен вентил със задвижване. Електрическият задвижващ механизъм управлява стъблото директно, без контролер, според сигналите от сензорите. Сервозадвижванията обикновено се монтират на секторните и сферичните смесители.

Основни конструктивни характеристики и функции

След като имате приблизителна представа за принципа на действие на трипътния вентил, най-добре е да проучите подробно действието на този механизъм. Наименованието "трипътен" определя основната функция на устройството - вода с различен произход постъпва във вентила през два входа:

• гореща вода от захранваща тръба, свързана с отоплителен уред или щранг на централна отоплителна система;
• охладената вода, която се връща след преминаване през водния кръг.

Смесвайки се в клапана в определено съотношение, потоците излизат през трети изпускател със зададена температура. Вентилът работи непрекъснато, тъй като цикличната работа на подовото отопление се основава на смесването на гореща вода с охладената отоплителна среда: отопление - топлинна мощност - субмикс - топлинна мощност - субмикс.

Процесът на смесване на двата потока отоплителна среда с различни температури трябва да се следи постоянно, за предпочитане в автоматичен режим. В противен случай топлообменът между подовото отопление и въздуха в помещението няма да бъде свързан с промените в температурата в помещението и температурата на отоплителния агент трябва да се променя ръчно според нуждите.

Чувствителната към температурата глава на вентила позволява автоматично смесване на гореща вода, което регулира дебита на вентила в зависимост от температурите на смесващата среда, така че да се постигне желаната изходна стойност.

В зависимост от приложението и условията на работа се използват различни видове трипътни вентили.

1. отоплителни системи

Най-простият тип устройство се използва за отоплителни системи с радиатори, захранвани от самостоятелен котел. Евтино и сравнително просто, то може да се монтира от потребителя. В този случай регулирането на обема на смесване се извършва ръчно.

2. Системи за гореща вода

В системите за БГВ се използват трипътни вентили за поддържане на безопасна температура на водата в системата за битови нужди, за да се избегне рискът от изгаряне. Освен това те са проектирани така, че да са прости и ясни. Те се различават от вентилите за отоплителни системи по това, че имат специален предпазен блок, който прекъсва горещата вода, ако тя е студена.

3: подово отопление

Устройствата от този тип са най-сложни, тъй като са проектирани да поддържат определена температура на отоплителната среда в отоплителните кръгове спрямо температурата на въздуха в помещението. Използването на такива устройства в смесителния модул дава възможност за автоматично регулиране на интензивността на отоплението на дома,

Разположение на смесителен модул и разположение на трипътен вентил в него

Модел на трипътен вентил с контролна скала

За подово отопление вентилът е оборудван с копче за регулиране и измервателна скала, с която може да се регулира уредът.

Сервозадвижване за трипътен вентил

Сервозадвижването е електрически двигател, управляван чрез отрицателна обратна връзка. В този случай отрицателната обратна връзка ще бъде сензор за ъгъл на вала, който спира движението на вала при достигане на желания ъгъл.

Нека разгледаме схемата, за да видим как работи сервото:

• Както може да се види, следните компоненти са разположени в сервоусилвателя:
• Електрически двигател.
• Редуктор, състоящ се от няколко зъбни колела.
• Изходният вал, с който задвижващият механизъм завърта клапан или друго устройство.
• Потенциометърът е отрицателната обратна връзка, която контролира ъгъла на завъртане на вала.
• Електрониката за управление, която се намира на печатната платка.
• Проводникът, който пренася захранващото напрежение (220 или 24 V) и управляващия сигнал.

Нека сега се спрем на контролния сигнал. Задвижването се управлява от импулсен сигнал с променлива широчина на импулса. За тези, които не знаят за какво става дума, ето още една снимка:

Това означава, че ширината на импулса (във времето) определя големината на ъгъла на завъртане на вала. Задаването на тези управляващи сигнали е нетривиален въпрос и зависи от конкретния изпълнителен механизъм. Броят на управляващите сигнали зависи от това колко позиции може да заеме изходният вал.

Задвижващият механизъм може да бъде двустъпален (2 управляващи сигнала), тристъпален (3 управляващи сигнала) и т.н.

Трипътен регулиращ вентил с електрическо задвижване

Електрическият задвижващ механизъм на трипътните регулиращи вентили с електрическо задвижване се състои от различни елементи.

1. Съществуват две разновидности:
2. Трипътни вентили за отопление с електрозадвижване под формата на електрически магнит;
3. трипътни вентили със задвижване на базата на електрически двигател.

Задвижващият механизъм получава команда директно от температурните сензори или от контролера за управление. Моделите с трипътни отоплителни вентили с електрическо задвижване са най-ефективни, тъй като позволяват най-прецизен контрол на топлинните потоци.

Трипътни регулиращи вентили - предназначени са за смесване или разделяне на потока на отоплителната среда, поради което се наричат още смесителни и разделителни вентили. Трипътните регулиращи вентили имат три връзки за свързване към тръбопроводите.

Те се използват най-често в топлоснабдителни системи, свързани с автономна котелна централа, където не е необходимо да се ограничава дебитът, като се поддържа съотношението на смесване.

Монтират се за управление на топлинната мощност на нагреватели на вентилационни канали, топлообменници за гореща вода и отоплителни системи, свързани независимо, управление на смесителни процеси в отоплителни системи с зависима връзка в котелното помещение.

Вентилът се управлява от електрически задвижващ механизъм, от сигнал от електронен контролер или от централната диспечерска система. Работата на трипътния вентил се основава на създаването на постоянни и променливи хидравлични кръгове в циркулационния контур чрез разделяне на един поток или смесване на два потока охлаждаща течност.

Независимо от положението на стеблото в трипътния вентил циркулацията не спира, така че този тип устройства не са подходящи за намаляване на дебита на отоплителната среда. Това е основната разлика между моторизирания трипътен сферичен кран и двупътните вентили, регулатори и други устройства.

Този вентил е предназначен за смесване или разделяне, разпределяне на потоци. Разделителният клапан регулира количеството вода, като пропуска част от течността през байпасния път вместо през директния. Двата отвора на устройството служат за изход и един за вход.

Принципът на работа на трипътния смесителен вентил с термична глава се основава на смесването на по-студена среда с по-топла среда или на по-топла среда с по-студена среда. Резултатът е качествена промяна в температурата на топлинния поток, като нивото на промяната зависи от зададеното съотношение на свързаните струи.

Два порта за вход и един за изход могат да имат и разделителна функция. Тези клапани могат да се използват в различни приложения.

Използването на трипътни клапани често е подходящо за котли на твърдо гориво, при които в началото на разпалването в камерата попада кондензат. В този случай клапанът помага за временно прекъсване на студената вода и позволява на част от загрятата течност да премине през късото съединение.

Термостатичен вентил

В днешната действителност термостатичният вентил е предпоставка за модерна и надеждна отоплителна система. Вентилът регулира температурата автоматично. Функцията на смесителния вентил вентил в отоплителна система за радиатори е да се ограничи потокът към отделен радиатор. Шпинделът на клапана извършва движения за отваряне и затваряне на отвора. През този отвор радиаторът се подава към него. Когато термостатичният главен вентил се нагрее, той затваря входния отвор, като по този начин намалява потока на отоплителната среда. Термостатичният вентил променя позицията си непрекъснато. Качеството на материалите, използвани за производството на продукта, също е важен фактор. Продуктът може да се повреди поради заклещено стебло, както и поради значителна корозия и счупване на уплътнителните материали. Но дори ако термостатичният разширителен вентил се повреди, е възможно да се удължи експлоатационният му живот чрез подмяна на термостатичния елемент.

Корпусите на термостатичните вентили се различават по форма и вид на свързване към отоплителната система. Те могат да бъдат под ъгъл, когато са свързани с радиаторите от пода, а могат да бъдат и прави, което свързва тръбите с радиатора спрямо повърхността на стената. Аксиални, главно при свързване на тръби от стената към радиатора. Когато радиаторите са свързани странично, е необходим специален комплект. Той използва термостатични глави и клапани. Радиаторите с долна връзка са снабдени с вентилни вложки.

Критерии за избор на клапани

Как да изберем трипътен вентил? При избора е препоръчително да вземете предвид:

• функция на устройството;
• версия на дизайна;
• тип задвижване;
• допълнителни параметри.

Видове клапани според предназначението им

Трипътен вентил за котел или друго устройство може да бъде:

• Смесване, т.е. основното предназначение на клапана е да смесва различни флуидни потоци до определена от потребителя температура. Смесителният вентил се използва в системи за подово отопление за предотвратяване на прегряване и прекъсване на комуникациите, както и в системи за подаване на гореща вода;
• разделяне. За разлика от предишния тип, основното предназначение на устройството е да разпределя потока на охлаждащата течност в различни клонове на главната линия, например при инсталиране на допълнителен радиатор;

Функционална разлика между смесителен и пренасочващ вентил

Смесителният вентил е превключващ вентил, т.е. той преразпределя потока на течността в системата.

Означението на клапана е посочено върху корпуса на устройството.

Разлики в дизайна

Регулиращият вентил в зависимост от конструкцията може да бъде:

Седнал - движението на стеблото е вертикално спрямо седалката. Обикновено функцията на този тип оборудване е да смесва потоци с различни температури;

вертикално движещ се клапан - клапан с вертикално движещ се бутален прът

С люлеещо се задвижване - движението на стеблото предизвиква въртене на клапата, която регулира посоката и капацитета на потока.

Устройство със спирателна клапа

В домашните приложения най-често се използват бътерфлай клапи. Механизмите с уплътнения се монтират само при високи температури и високи дебити.

Различни видове задвижвания и техните характеристики

Трипътното стебло на вентила може да се задейства чрез

Чрез чувствителен на температура елемент, монтиран на термостата. Предимствата на този тип управление са простота, висока точност и липса на необходимост от захранване;

Трипътен вентил с термостат

Трипътен вентил с термостат и електрическо задвижване. Електрически задвижваните клапани получават параметри, зададени от потребителя, от температурни сензори, инсталирани на различни места, или от общ контролер за управление. Цената на това оборудване е висока, но основното му предимство е максималната точност на устройството.

Оборудване с електрическо задвижване

По избор

Когато купувате вентил за подово отопление или други комуникационни системи, е препоръчително да вземете предвид и

• диаметърът на крановете, който трябва да съответства на диаметъра на тръбите, подходящи за устройството. Ако тази стойност не може да бъде съгласувана, трябва да се монтира адаптер;
• Капацитет на потока на клапана (вижте техническата документация на оборудването);
• цел. Вентил за студена или топла вода, отопление, подово отопление, газ и т.н. (трябва да се посочи в документацията);
• Възможност за свързване на допълнително оборудване, напр. термоглава, електрическо задвижване и т.н., ако оригиналният модул не е оборудван с никакви методи за управление;
• производител. Най-качествените клапани се произвеждат от шведската компания Esbe, американската компания Honeywell и съвместното предприятие на Русия и Италия - Valtec.

Строителство

Трипътният вентил се състои от два двупътни вентила в едно тяло. По този начин те контролират дебита на отоплителната среда, така че да се влияе на температурата на горещата вода в радиаторите и тръбите за подово отопление.

Термостатичният смесителен вентил се състои от следните елементи:

• метален корпус;
• стоманена топка или бутало със заключваща шайба;
• фиксиращи втулки.

Ако клапанът е оборудван със стебло, той може да бъде свързан с електромеханично задвижване. По този начин потокът и температурата на нагряващата среда могат да бъдат автоматизирани. Ръчните вентили обикновено са снабдени с метални топчета. Действието на тези устройства наподобява това на кухненски смесител.

Принцип на работа

Трипътният вентил е оборудван с три разклонения. Между тях е монтиран вентил, който регулира водния поток към два от трите клона. В зависимост от ориентацията на вентила и неговото свързване, той има две функции:

• смесване на два потока от отоплителна среда в един изход;
• разделяне на една линия на два изхода.

Трипътният клапан, както и четирипътният, не затваря свързаните с него канали, а само пренасочва флуида от входа към един от изходите. Само един от изходите може да бъде затворен едновременно или и двата могат да бъдат частично затворени.

В най-простия вариант радиаторите са свързани директно към котела, последователно или паралелно. Всеки радиатор не може да се настройва отделно за топлинната мощност, може да се регулира само температурата на отоплителната среда в котела.

За да се регулира всеки радиатор поотделно, успоредно на радиатора може да се постави байпас, а след радиатора - иглен регулиращ вентил, за да се контролира количеството охлаждаща течност, преминаващо през радиатора.

Байпасът е необходим, за да се поддържа общото съпротивление на цялата система, така че да не се нарушава работата на циркулационната помпа. Този подход обаче е много скъп за прилагане и труден за експлоатация.

Трипътният вентил всъщност съчетава точката на свързване на байпаса и управляващия вентил, което прави връзката компактна и лесна за управление. Освен това, благодарение на безстепенното регулиране е по-лесно да се постигне целевата температура в ограничен кръг, включващ един или два радиатора в дадено помещение.

Ако част от дебита на отоплителната среда от котела се ограничи и се допълни от връщащата се вода от радиатора към котела, температурата на отопление се намалява. Котелът продължава да работи в същия режим, поддържайки зададеното нагряване на водата, като скоростта на циркулация на водата не се намалява, но се намалява разходът на гориво.

Ако се използва циркулационна помпа за цялата отоплителна система, тя се разполага от страната на котела спрямо връзката на трипътния вентил. Той се монтира на обратния вход на котела, където се подава охладена вода от радиаторите и действа като разделител на потока.

Горещата вода от котела се насочва към входа и в зависимост от настройката на вентила потокът се разделя на две части. Част от водата отива в радиатора, а друга част се изхвърля веднага във възвратния поток. Когато се изисква максимална топлинна мощност, вентилът се премества в крайно положение, в което са свързани входът и изходът, водещи към радиаторите.

Ако не е необходимо отопление, целият обем на отоплителната среда преминава през байпас към обратната тръба; котелът работи само за поддържане на температурата и няма реално производство на топлина.

Недостатъкът на това свързване е, че е трудно да се балансира отоплението, така че всеки клон и всеки радиатор да получава еднакво количество охлаждаща течност; освен това при последователно свързване водата в крайните радиатори вече е студена.

За подово отопление

Най-лесният начин за решаване на проблема с неравномерното разпределение на топлината в многоконтурни системи е да се използва група колектори с циркулационни помпи за всеки отделен кръг.

Това е особено важно при къщи на два или повече етажа.
и голям брой радиатори или при наличие на подово отопление

Трипътният вентил работи за смесване на двата потока. Единият вход се свързва с тръбата от котела, а другият - с връщащата тръба. След като се смеси, водата се насочва към изхода, свързан с топлообменника.

Този тип свързване е особено полезен за подово отопление

Той дава възможност за ограничаване на максималната температура на водата в кръга, което е особено важно, като се има предвид максималната допустима стойност от 35ºC при температура на топлоносителя от котела от 60ºC и повече.

Циркулацията на водата в тръбите за подово отопление се поддържа постоянно, което е необходимо за равномерно отопление без изкривявания. Всъщност горещата вода от котела се подава само за загряване на охлаждащата вода в кръга на подовото отопление, а излишъкът се отвежда обратно в котела.

По този начин дори при високотемпературно отопление, при което котелът загрява вода до 75-90ºC, е възможно да се организира подово отопление с температура 28-31ºC.

Как работи трипътният вентил в отоплителната система

Принципът на действие на клапана е да смесва водни потоци с различна температура. Защо трябва да се направи? Без да навлизаме в технически подробности, отговорът би могъл да бъде: удължаване на живота на отоплителния котел и по-икономичната му експлоатация.

Трипътният вентил смесва загрятата вода с охладената след преминаването ѝ през нагревателите и я насочва обратно към котела за загряване. На въпроса дали е по-бързо и по-лесно да се затопли студена или гореща вода може да отговори всеки.

Вентилът едновременно разделя потоците и ги смесва. Естествено е да искате да автоматизирате процеса на управление. За тази цел вентилът е оборудван с температурен сензор и термостат. В този случай най-доброто решение е електрическо задвижване. Качеството на цялата отоплителна система зависи от разположението на задвижващите механизми.

1. Този тип клапани се монтират на местата в тръбната система, където циркулационният поток трябва да се раздели на два кръга:
2. С постоянен хидравличен поток.
3. С променлив дебит.

Обичайният избор е . постоянен хидравличен поток се използва от потребители, които се снабдяват с качествена топлинна течност с определен обем. Тя се регулира точно в зависимост от качествените показатели.

Променливият поток се използва от тези обекти, за които показателите за качество не са важни. За тях е важен количественият фактор. С други думи, при тях потокът се регулира в зависимост от необходимото количество топлоносител.

В категорията на спирателните клапани има и двупосочни аналози. Каква е разликата между двата вида? Трипътният вентил работи по съвсем различен начин. По своята конструкция стеблото не може да спре потока при постоянен хидравличен дебит.

Той е винаги отворен и е настроен на определен обем топлоносител. Това означава, че потребителите ще получат необходимия обем както в количествено, така и в качествено отношение.

По същество клапанът не може да спре захранването на веригата с постоянен хидравличен поток. Той обаче може да затваря променлива посока, като по този начин позволява регулиране на напора и дебита.

Ако се комбинират два двупътни вентила, се получава трипътна конструкция. И двата клапана трябва да са реверсивни, т.е. когато първият клапан се затвори, вторият трябва да се отвори.

Видове трипътни вентили според принципа на работа

• Този тип се разделя на два подтипа в зависимост от принципа на действие:
• Смесване.
• Разделителни клапани.

Още от името можете да разберете как работи всеки тип. Смесителният вентил има един изход и два входа. Това означава, че той изпълнява функцията на смесване на двата потока, което е необходимо за понижаване на температурата на нагревателната среда. Между другото, това е идеалното устройство за създаване на подходяща температура в системите за подово отопление.

Регулирането на температурата на изходящия таван е достатъчно лесно. За целта е необходимо да се знае температурата на двата входящи потока и точно да се изчисли съотношението между тях, за да се получи необходимата температура на изхода. Между другото, този тип устройство, ако е правилно инсталирано и регулирано, може да работи и на принципа на разделяне на потока.

Трипътният разпределителен клапан разделя основния поток на две части. Ето защо има два изхода и един вход. Това устройство обикновено се използва за разделяне на горещата вода в системите за гореща вода. Професионалистите нерядко го инсталират в кръгове на въздушни нагреватели.

Двете единици не се различават на външен вид една от друга. Но ако разгледате чертежа им в сечение, веднага ще забележите една разлика. Смесителният модул е с едно стебло на сферичен вентил.

Той е разположен в центъра и се припокрива със седалището на главния проход. Разделителят има два такива клапана на едно стебло, които са монтирани в изходните отвори. Принципът им на действие е следният - първият затваря единия проход, като го притиска към седалката, а вторият в същото време отваря другия проход.

1. Съвременните трипътни вентили се разделят на два типа според начина на управление:
2. Ръководство.
3. Електрически.

Най-разпространена е ръчната версия, която е подобна на обикновен сферичен кран, само че с три накрайника - изходи. Електрическите автоматични системи най-често се използват за разпределение на топлина в частни домакинства.

Както всяко устройство, трипътният вентил се определя от диаметъра на захранващата тръба и налягането на топлоносителя. Оттук и ГОСТ, който позволява сертифициране. Неспазването на изискванията на ГОСТ е грубо нарушение, особено когато става въпрос за налягането в тръбопровода.