Устройство шарового трехходового крана и его применение

Трехходовой кран для отопления

Трехходовой кран отопления представляет собой тройник, в котором с помощью запорного механизма происходит перераспределение теплоносителя в системе отопления. Трехходовой кран используется там, где необходимо регулировать подачу тепла, уменьшая или увеличивая температуру теплоносителя.

Простой пример: теплоноситель при движении по протяженной системе отопления в начале «пути» имеет более высокую температуру, что приводит к более интенсивному нагреву радиаторов, и, как следствие, перегреву помещений, для устранения которого используют трехходовой кран.

Крана трехходовый — принцип работы

Для этого к крану одновременно подключают горячую и холодную воду. Как правило, схема подключения в виде стрелок с указанием направления движения, располагается на самом кране.
При этом горячая вода это теплоноситель, идущий от котла, называемый также подачей, а холодная вода это уже остывший теплоноситель, называемый также обраткой. При полностью открытом кране в него одновременно поступают подача и обратка и смешиваются. В результате температура воды на выходе из крана имеет некое усредненное значение.

Если кран полностью открыт, то к приборам отопления поступает теплоноситель, идущий напрямую от котла и обеспечивающий максимальный нагрев радиаторов. При закрытом кране, напротив, к приборам отопления поступает только обратка.

При не полностью открытом кране происходит смешивание обратки и подачи и получение теплоносителя с температурой усредненного значения.

Типы трехходовых кранов в системах отопления

В зависимости от конструктивных особенностей различают 2 вида трехходовых кранов: запорные и регулировочные. Принципиальной различия между ними нет: и тот и другой могут использоваться для полного перекрытия движения подачи и для регулирования температуры теплоносителя. Однако с помощью запорных кранов сделать это намного сложнее. Их конструкция в большей степени подходит для переключения движения потока воды из одной трубы в другую и не предусматривает плавного изменения потока. В большинстве случаев запорные краны оснащены шаровым механизмом.

Для регулирования применяют трехходовые краны, в конструкции которых имеется шток, управление движением которого может быть ручным или автоматическим.

От трехходового крана к трехходовому клапану

Трехходовой кран отопления позволяет вручную регулировать температуру теплоносителя в отопительных системах. Для автоматического регулирования предназначен трехходовой клапан отопления, в котором дополнительно установлено электромеханическое устройство, меняющее положение штока. Его подключают к термостату, с помощью которого выбирают нужный температурный режим в помещении.

Установка трехходовых клапанов в системе отопления позволяет эффективно управлять работой теплого пола, регулировать распределение тепла по комнатам и этажам, а также между отдельными строениями, если речь идет об отоплении нескольких отдельных объектов, например, теплицы и жилого дома.

В зависимости от принципа действия различают 2 вида трехходовых клапанов отопления:

Смесительный трехходовой клапан, в котором два входа и один выход. Его принцип действия такой же, как у трехходового крана отопления. Основное назначение смесительного клапана этого вида состоит в смешивании подачи и обратки для получения теплоносителя требуемой температуры, которое достигается изменением соотношения горячей и холодной воды.

Разделительный трехходовой клапан, в котором один вход и два выхода. При его работе происходит распределение потока теплоносителя на два русла, что бывает необходимо при включении в систему отопления бойлеров, конвекторов и т.д

Независимо от типа трехходового клапана (смесительный или разделительный) его установка и использование обеспечивает постоянный тепловой поток в системе отопления и не перекрывает движения теплоносителя, что особенно важно при отрицательных температурах.Меняться может только температура в сети. В этом основное отличие трехходового клапана отопления от двухходового клапана отопления. Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится

Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится.

Полезное видео

Работа

Если не вдаваться в технические подробности, можно ответить так: для продления срока службы отопительного котла и его более экономичной работы.

Трехходовой клапан смешивает нагретую воду с остывшей после прохождения по отопительным приборам и направляет ее снова в котел для нагрева. На вопрос, какую воду нагреть быстрее и легче – холодную или горячую – в состоянии ответить каждый.

Одновременно со смешиванием клапан потоки еще и разделяет. Возникает естественное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оснащается термодатчиком с терморегулятором. В этом случае лучше всего здесь справляется электрический привод. От устройства привода зависит качество функционирования всей системы отопления.

Обратите внимание: автоматический трехходовой клапан, установленный в системе отопления позволяет получить до 50% экономии топлива.

Производство устройства

Столь популярный кран необходимо обеспечить достаточной прочностью и надёжностью. Это возможно только при условии использования качественных материалов во время изготовления устройства. Для внутренних элементов всё чаще применяются фторопласт, каучук и другие синтетические вещества.

Эти материалы увеличивают долговечность, снижают трение, а также делают арматуру более герметичной. Поэтому трёхходовые изделия применяются и в довольно серьёзных отраслях промышленности, а не только в бытовых условиях.

Корпус может быть изготовлен не только из латуни, пластмассы и нержавейки, но и из других материалов. К ним относятся:

1. Никель.
2. Титан.
3. Керамика.

Такие материалы способны обеспечить изделие необходимой прочностью и твёрдостью. Это позволяет эффективно эксплуатировать кран на протяжении многих лет.

Особенно прочны устройства, сделанные из специальной пищевой нержавеющей стали. Это очень надёжные краны, которые используются на различных важных производствах. Их применяют в химической и пищевой промышленности.

Лучшие сетевые шуруповерты Т-образной формы

Виды гардеробных — как найти место

Дизайн спальни с гардеробной начинается с планировки комнаты. Сначала определяется место для кровати, а уже затем зонируется оставшееся место. В вытянутых, узких помещениях можно смело отгородить часть комнаты, это выровняет пропорции пространства.

Дизайн спальни с гардеробной, на фото встроенный шкаф, светлый цвет и отражающая поверхность облегчают громоздкую конструкцию

В квадратных спальнях встроенный шкаф обычно устраивают вокруг изголовья кровати, иногда с переходом на смежную стену. Угловая конструкция позволяет максимально задействовать площади.

Угловая гардеробная в спальне, фото встроенной конструкции из листового материала

В типовых квартирах под места хранения выделяют место сбоку от входа в спальню. Перпендикулярно двери устанавливают гипсокартонную перегородку 400-900 мм, получается ниша. Внутри монтируют мобильные системы, что достаточно просто сделать своими руками, либо заказывают встроенные стеллажи, тумбы. Вид створок зависит от свободного места перед шкафом: если осталось 600 и более мм, можно смело делать распашные дверцы, меньше – помогут раздвижные системы по принципу купе.

Неглубокая, но вместительная гардеробная комната в спальне по смежным стенам

Гардеробная в маленькой спальне вполне возможна, но в упрощенном виде, от створок, даже стеклянных придется отказаться в пользу экономии пространства. Здесь уместны открытые стеллажи, менсолы с полками, мобильная вешалка, выкатные корзины на металлических каркасах.

Простой интерьер спальни с гардеробной системой

Совмещенные спальни-гостиные рекомендуется оборудовать специальной мебельной стенкой в комплекте со шкафом-кроватью. Такой гарнитур позволит сэкономить место, а обстановка будет выдержана в едином дизайне, цвете, материале.

Разновидности кранов

Классификация изделия по разным признакам:

В зависимости от вентиля, различают:
Регулирующий. Он оборудован электромеханическим устройством, которое открывает нужные клапаны

Еще в его комплектацию входит шток с ручной или автоматической регулировкой. Важно! Шток не выбить даже самым сильным давлением воды, поскольку он расположен внутри устройства. Запорный

В его комплекции есть шаровое приспособление, которое переключает поток воды

Запорный. В его комплекции есть шаровое приспособление, которое переключает поток воды

Особенность этого устройства в том, что его устанавливают на системы с низким давлением. Оно очень простое в конструкции, требует постоянного ухода и быстро изнашивается.

По материалу изделия:
Латунь – наиболее востребованный материал, из-за длительного периода эксплуатации, небольших габаритов и низкого веса.

Углеродистая сталь – прекрасная альтернатива латуни.

Чугун – используется для труб большого диаметра (от 40 мм и больше). Для частных домов он не практичен.

Бронза – материал с длительным периодом эксплуатации.

В зависимости от способа монтажа:муфтовый;
фланцевый;
цапковый;
под приварку;
штуцерно-торцовый.

Для системы отопления используют такие виды, как:
С постоянным режимом гидравлики – регулируется в соответствии с качественными показателями. Он подходит потребителям с качественными теплоносителями определенного объема.

С переменным режимом гидравлики – регулируется согласно с требуемым количеством воды. Он больше подойдет тем, для кого имеет значение количество.

От варианта проточной части устройства:пробно-спускной;
полнопроходной.

От типа встроенного затвора:конусный;
цилиндрический;
шаровой.

По форме клапана-заглушки различают такие типы:T-образные;
L-образные;
S-образные.

От механики затворного элемента:
Сальниковые – контролирует регулировку водяной струи сверху арматуры за счет сальника;

Натяжные – контролирует регулировку водяной струи снизу арматуры за счет гайки.

В зависимости от обогрева корпуса:с обогревом;
без обогрева.

В зависимости от технических показателей различают такие вентили:
Т-образный – регулировочная ручка может быть в 4-х положениях;

Г-образный – ручка регулировки имеет два режима, включая угол поворота на 180 градусов.

От механизма контроля устройства:
Ручной – поводит соединение потоков воды в приблизительных пропорциях, дешевый, выглядит как стандартный шаровой вентиль;

Электропривод – для работы используется дополнительное оборудование двигатель либо магнитный способ, существует возможность получить удар от тока;

Пневмопривод – самый оптимальный для использования вариант. Важно! С электроприводом можно с легкостью сбалансировать тепло так, чтобы уровень температуры в дальних от котла комнатах, был такой же, как и в ближних

Область применения

Сфера использования распределительной арматуры очень широкая. Устройства активно устанавливают на производствах в таких областях промышленности:

1. Аграрно-технологической.
2. Пищевой.
3. Фармацевтической.
4. Нефте- и газодобывающей.
5. Химической.

Их применяют и в кораблестроении. Также трёхходовые шаровые клапаны последнее время начали использовать в магистральных отопительных системах.

В быту их часто встраивают в стиральные машинки, но при условии, что кран сделан из стали, которая не подвержена коррозии. Соединение с какими-либо другими элементами позволяет сделать абсолютно новую конструкцию, пригодную для различных нужд. Например, можно создать полуавтоматическую систему орошения приусадебного участка.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

• Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
• Электрический мотор.
• Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
• Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
• Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
• Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
• Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы.

1. Существует две разновидности:
2. трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
3. трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.

Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.

Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Популярные производители

На отечественном рынке присутствует множество изготовителей трехходовых клапанов. Выбор той или иной модели зависит, прежде всего, от:

• вида механизма (а он, напомним, может быть механическим либо электрическим);
• сферы использования (ГВС, ХВС, «теплый пол», отопление).

Самым популярным прибором по праву считается Esbe – шведский клапан от компании, существующей уже более сотни лет. Это надежный, качественный и долговечный продукт, отлично зарекомендовавший себя во многих сферах. Сочетание европейского качества и современных технологий.

Другой популярной моделью является американский Honeywell – истинное детище высоких технологий. Простой управление, удобство и комфорт, компактность и надежность – вот отличительные особенности этих клапанов.

Наконец, относительно «юными», но перспективными приборами являются клапаны линейки Valtec – результат совместного сотрудничества инженеров Италии и России. Все изделия качественны, продаются с гарантийным сроком в семь лет. Отличаются тем, что имеют вполне доступную стоимость.

Советы по подбор и установке

При выборе трехходового клапана необходимо учитывать особенности системы отопления. в противном случае не избежать проблем

Если вам необходимо поддерживать постоянную температуру теплоносителя, достаточно будет гидравлического или термостатического клапана. Если вы планируете изменять температурный режим, стоит выбрать клапан с электрическим или ручным приводом.

Совет

Если вы выбрали клапан с ручным, гидравлическим или термостатическим приводом, подумайте о будущем. Возможно вы захотите установить сервопривод с контролером. Поэтому выбирайте модель с возможностью замены привода.

При подборе особое внимание уделите следующим моментам:

• Максимальному рабочему давлению (оно должно соответствовать характеристикам системы отопления);
• Максимальной рабочей температуре (должна быть больше максимальной температуры теплоносителя);
• Пропускной способности – внутреннему диаметру патрубков клапана;
• Соответствию резьбовых соединений по шагу резьбы и диаметру;
• Материалу клапана – бронза и латунь служит дольше стали и чугуна.

Во время установки следите за следующими моментами:

• До и после клапана желательно установить манометры для контроля давления в системе и нагрузки на устройство;
• Перед клапаном установите дросселирующее устройство (компенсатор давления) на случай гидроудара;
• Перед монтажом тщательно очистите внутренние поверхности клапана;
• Трехходовой клапан должен быть расположен так, чтобы привод находился вверху;
• Если в системе есть вероятность перегрева теплоносителя, необходимо дополнительно установить перемычку (см. рис);
• Перед клапаном установите фильтр грубой (механической) очистки теплоносителя.

Как работает трехходовой клапан в системе отопления

Принцип работы клапана заключается в смешивании потоков воды с разной температурой. Для чего это нужно делать? Если не вдаваться в технические подробности, можно ответить так: для продления срока службы отопительного котла и его более экономичной работы.

Трехходовой клапан смешивает нагретую воду с остывшей после прохождения по отопительным приборам и направляет ее снова в котел для нагрева. На вопрос, какую воду нагреть быстрее и легче – холодную или горячую – в состоянии ответить каждый.

Одновременно со смешиванием клапан потоки еще и разделяет. Возникает естественное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оснащается термодатчиком с терморегулятором. В этом случае лучше всего здесь справляется электрический привод. От устройства привода зависит качество функционирования всей системы отопления.

1. Такой клапан устанавливается в тех местах трубопровода, где необходимо разбить циркуляционный поток на два контура:
2. С постоянным гидравлическим режимом.
3. С переменным.

Обычно постоянный гидравлический поток используют потребители, для которых подается качественный теплоноситель определенного объема. Регулируется он в зависимости именно от качественных показателей.

Переменный поток потребляют те объекты, для которых качественные показатели не являются главными. Им важен количественный коэффициент. То есть для них регулировка подачи производится по требуемому количеству теплоносителя.

Есть в категории запорной арматуры и двухходовые аналоги. В чем отличие этих двух видов? Трехходовой клапан работает совершенно по-другому. В его конструкции шток не может перекрыть поток с постоянным гидравлическим режимом.

Он всегда открыт и настроен на определенный объем теплоносителя. А значит, потребители будут получать необходимый объем как в количественном, так и в качественном эквиваленте.

По сути, клапан не может перекрыть подачу на контур с постоянным гидравлическим потоком. А вот переменное направление он перекрывать способен, тем самым позволяя регулировать напор и расход.

Если совместить два двухходовых клапана, то получится трехходовая конструкция. При этом оба клапана должны работать реверсивно, то есть при закрытии первого обязательно открывается второй.

Виды трехходовых клапанов по принципу работы

• По принципу действия этот вид делится на два подвида:
• Смесительные.
• Разделительные.

Уже по названию можно понять, как работает каждый тип. У смесительного один выход и два входа. То есть он выполняет функцию смешивания двух потоков, что необходимо для понижения температуры теплоносителя. Кстати, для создания нужной температуры в системах теплых полов это идеальное устройство.

Регулировать температуру выходящего потолка достаточно просто. Для этого необходимо знать температуру двух входящих потоков и точно рассчитать пропорции каждого, чтобы на выходе получить требуемый температурный режим. Кстати, этот вид устройства, если его правильно установить и отрегулировать, может работать и по принципу разделения потоков.

Трехходовой кран разделительного действия разбивает основной поток на два. Поэтому у него два выхода и один вход. Этот прибор обычно используется для разделения горячей воды в системах горячего водоснабжения. Нередко специалисты устанавливают его в обвязках воздухонагревателей.

По внешнему виду оба устройства ничем не отличаются между собой. Но если рассмотреть их чертеж в разрезе, то есть одно различие, которое сразу же бросается в глаза. В смесительном приборе установлен шток с одним шаровым клапаном.

Он располагается в центре и перекрывает седло главного прохода. В разделительном таких клапанов два на одном штоке, и они устанавливаются в выходных патрубках. Принцип их действия таков — первый закрывает один проход, прижимаясь к седлу, а второй в это время открывается другой проход.

1. Современный трехходовой кран делится на два типа по способу управления:
2. Ручной.
3. Электрический.

Чаще приходится сталкиваться с ручным вариантом, который похож на обычный шаровой кран, только с тремя патрубками — выходами. Электрические автоматические системы чаще всего используются для распределения тепла в частном домостроении.

Как и любое устройство, трехходовой кран определяется по диаметру подводящей трубы и давлению теплоносителя. Отсюда и ГОСТ, который позволяет провести сертификацию. Несоблюдение ГОСТа является грубым нарушением, особенно, когда дело касается давления внутри трубопровода.

Какая она, полка для обуви в прихожую?

Прихожая редко отличается просторностью. Здесь всегда и все впритык, поэтому каждый появляющийся в ней предмет мебели должен быть компактным и практичным, а в идеале – многофункциональным.

Полка для обуви должна быть компактной и практичной

Прежде чем заняться сборкой полки под обувь своими руками, неплохо познакомиться с конструкционными разновидностями аксессуара. Это поможет выбрать оптимальный вариант, удовлетворяющий именно вашим запросам.

Среди самодельных полок для прихожей наибольшей популярностью пользуются:

1.​ Настенные модели.

2.​ Стеллажи.

3.​ Тумбы-слим.

4.​ Подставки.

Настенные виды – идеальный вариант для малогабаритных пространств. Такую конструкцию просто собрать из дерева или вообще подручных материалов.

Настенная полка для обуви

Стеллажные модели могут выполнить не только роль системы хранения. Если сделать полки в виде скамьи, то на них можно будет и присесть для удобства обувания. Это избавит от необходимости добавлять в интерьер прихожей пуфы и стулья. Можно сделать обувную полку из дерева и повыше, тогда ее верхняя часть станет местом хранения всяческих мелочей.

Функциональная полка для обуви в виде скамьи

Очень практична закрытая конструкция тумба-слим. Открывается она поворотом корпуса на 450. Наиболее актуально делать в такой форме угловые полки.

Подставки – простейший вид полок для обуви в прихожую. Могут быть в напольном и настенном исполнении. Собираются из всего, что попадается под руку, даже из картона.

Тумба-слим для обуви

С конструкционными разновидностями немного разобрались. Теперь самое время поговорить о расходных материалах.

От чего зависит стоимость?

Самые дорогие модели — снабжённые высокоточными датчиками и программируемыми терморежимами.

Согласно заданным значениям автоматические регуляторы меняют температуру циркулирующей воды в зависимости от времени суток.

А также цена зависит от производителя, самую дорогостоящую запорную арматуру выпускают западные компании, самую доступную по стоимости — совместные предприятия с заводами на территории России (Valtec).

Внимание! Не рекомендуется экономить на функциональности оборудования, поскольку правильно подобранный трехходовой автоматический клапан поможет сократить расход топлива до 50%

Как делается проводка в панельном доме

Заключение