Як правильно підібрати триходовий клапан для твердопаливного котла

Як джерела тепла для обігріву будинку твердопаливні котли мають свої особливості конструкції і повинні включатися в систему опалення певним чином. Мета - правильна і довговічна робота установки і її захист при різних нештатних ситуаціях. Один з головних елементів, що беруть участь в схемі обв'язки - триходовий клапан для твердопаливного котла.
Триходовий клапан для котла

Принцип дії і типи приводів клапана

Виріб виготовляється різних конфігурацій і з різними приводами, але принцип роботи триходового клапана залишається незмінним: змішувати два потоки з різними температурами в один, температура якого задана користувачем або потрібно за схемою. Рідина всередині клапана тече від одного патрубка до іншого до тих пір, поки не зміниться її температура і не досягне встановленого значення. Тоді привід поступово відкриває потік з третього патрубка, утримуючи температуру вихідної води в рамках заданого значення. На цій підставі такої кран і називається ходовим.
Принцип роботи триходового клапана
Триходовий змішувальний клапан має два вхідних і один вихідний патрубки. Розподіл потоків здійснюється за допомогою приводу, який буває декількох видів:
  • Термостатичний привід (термостат) є одним з найпопулярніших, працює за рахунок теплового розширення чутливого елемента, внаслідок чого відбувається тиск на шток клапана і рідина починає змішуватися.
  • Широко поширений тип приводу, який встановлюється в триходовий перемикаючий клапан - це електричний, діє від сигналу з блоку управління.
  • Клапан може управлятися натисканням на шток приводом термостатичною головки. Вона реагує на температуру повітря, яку визначає сама або за допомогою виносного датчика і капілярної трубки. Привід найчастіше використовується в підлогових системах обігріву.

Стаціонарні твердопаливні котли не можуть бути безпосередньо включені в систему опалення. Одна з причин - не можна допустити потрапляння холодної води в сорочку котла, поки він не розігрівся. В іншому випадку на стінках топки виділяється конденсат, який, змішуючись з попелом, утворює міцний шар нагару. Він перешкоджає вільному теплообміну, зменшуючи ККД установки, а зчистити нагар дуже важко. Друга причина - потрібно захищати чавунні топки від перепаду температур при непередбаченої зупинки насоса внаслідок відключення електрики, а потім його запуску. Завдання - не пустити холодну воду всередину гарячого котла, для чого і потрібен триходовий клапан. Він змусить циркулювати теплоносій по малому колу, поки той не нагріється, і тільки потім стане підмішувати холодну воду.

Критерії вибору триходового клапана для твердопаливного котла

Перед тим як підібрати триходовий клапан для котла, потрібно з'ясувати робочі параметри теплоносія, його витрата і схему обв'язки. Температуру і витрата теплоносія визначають з проектної документації, якщо вона відсутня, то рекомендовану температуру води в зворотному трубопроводі можна знайти в паспорті на твердопаливний котел. Як правило, вона становить 45-50 ⁰С. Витрата теплоносія потрібно знати для того, щоб здійснити підбір триходового клапана по його пропускної здатності.

Триходовий клапан для твердопаливного котла
При відсутності даних треба просто скористатися формулою:
G = 3600Q / c (Δt)
де:
G - витрата води по масі, кг / год;
Q - теплова потужність системи опалення;
с - питома теплоємність води, рівна 4.187 кДж / (кг ⁰С);
Δt - різниця температур у що подає і зворотному трубопроводах.
З огляду на, що для води значення маси і об'єму - величини ідентичні, то витрата може виражатися як в кг / год, так і в дм3 / год. Розрахувавши витрата, порівнюють його значення з пропускною спроможністю крана, зазначеної в паспорті.
Вибирати виріб за типом приводу треба в залежності від схеми обв'язки твердопаливної установки. У найпростішій схемі підключення застосовується триходовий термостатичний клапан для котла:
Тут представлена обв'язка опалювальної установки з тепловим акумулятором, вода в якому починає прогріватися тільки після того, як твердопаливний котел нагріє до встановленої температури воду, яка циркулює по малому колу (через патрубки № 3 і 1). Коли теплоносій нагріється, то налаштований на одну з трьох можливих температур триходовий кран почне відкривати потік холодної води з патрубка №2. Тоді гаряча вода буде надходити в бак теплового акумулятора, заміщаючи йде холодну.
Складніша схема обв'язки передбачає використання твердопаливного котла з триходовим клапаном з керуванням зовнішнім контролером:
Схема використання твердопаливного котла з триходовим клапаном
Тут застосовані змішувальні крани з двома видами приводів, що працюють в двох контурах циркуляції теплоносія. Перший, що стоїть біля джерела тепла - термостатичний, працює за принципом, розглянутому вище. Другий має електричний привід, керований контролером в залежності від сигналів датчиків. Тут робота триходового клапана спрямована на підтримання необхідної температури теплоносія в контурі системи опалення. Пристрій з електроприводом може бути задіяно і в первинному контурі, якщо в котельні працюють два або кілька різних котельних установок під керуванням одного контролера.
Ще один критерій, за яким слід вибирати триходовий клапан для твердопаливних котлів, - це діапазон встановлюваних температур. Тут мова йде про вироби з термостатичним приводом, які можуть застосовуватися як в котлових обв'язуваннях, так і в системах теплих підлог або ГВП. Виробники пропонують крани з різними діапазонами регулювання в залежності від призначення виробу, наприклад, від 20 до 43 ⁰С, від 35 до 60 ⁰С і так далі. На це потрібно звернути увагу при покупці, в даному прикладі для підключення до твердопаливного котла краще другий варіант.
Перед монтажем обв'язки незайвим буде знати, як перевірити триходовий клапан, який ви недавно придбали. Новий виріб випробувати нескладно: треба лише встановити мінімальну температуру з регульованого діапазону і в патрубок №3 (див. Малюнок) заливати гарячу воду. Через деякий час працездатний кран його перекриє. Перевіряти клапан в уже змонтованої системі можна, вимірюючи температуру води в зворотному трубопроводі на вході в твердопаливний котел. Її значення повинно відповідати встановленим на термостаті.
УВАГА
У сучасних схемах опалення і обв'язки триходовий клапан для котла грає важливу роль і не має альтернативи. Застарілі елеваторні системи давно пішли в минуле як малоефективні, а краще триходових кранів поки ще нічого не придумали.

Конструкція і принцип роботи триходового крана

Найчастіше виріб нагадує на вигляд 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 на штоку закріплений конус, герметично входить в сідло. Щоб зрозуміти, як працює триходовий клапан, потрібно вивчити його будову в розрізі:

Триходовий термостатичний змішувальний клапан для твердопаливного котла
Вода циркулює через фронтальний і правий патрубки до тих пір, поки її температура не виросте або 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 зазначені межі, зовнішній привід натискає на шток. При його переміщенні конус виходить із сідла і відкриває сполучення між усіма трьома каналами. Процес триває до повного перекриття фронтального вхідного патрубка, якщо температурні параметри води не перестануть змінюватися.
Існує внутрішній механізм клапана іншого типу, за конструкцією 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 справляються з великою пропускною здатністю і застосовуються, як правило, в побутових системах опалення. Інший різновид механізму - на штоку встановлено кулю, а сектор, чия робоча частина перекриває повністю або частково один або два потоки відповідно.

Типи приводів триходового клапана для твердопаливних котлів

В процесі роботи управління триходовим клапаном по температурі здійснюється зовнішнім приводом, він буває декількох типів:
  • Простий термостатичний привід натискає на шток за рахунок розширення розміщеної в ньому рідкого середовища, чутливої до зміни температури. Зазвичай побутові триходові термостатичні змішувальні клапани невеликих діаметрів спочатку забезпечені таким типом приводу, його можна легко знімати для установки іншого виробу.
  • Замість штатного приводу краном може управляти термостатичні голівка, що 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 капілярної трубкою. Таке регулювання є більш точним.
  • Впливати на шток може і електропривод, керований контролером. Електричні датчики, звані перетворювачами температури, безперервно вимірюють параметри теплоносія і сигналізують про їх перевищенні контролера, від якого залежить робота триходового клапана з електроприводом. Найпоширеніший і найбільш точний спосіб регулювання.
  • Спрощений різновид попереднього типу виробів - триходовий змішувальний клапан з сервоприводом. Різниця полягає в відсутності контролера, привід управляє краном безпосередньо, отримуючи сигнали від датчика температури. Найчастіше застосовується в комплекті з триходовими кранами, мають кульовой або секторний розподільний елемент.

Застосування і схеми підключення триходового клапана

Для того щоб холодний теплоносій не потрапляв у водяний контур твердопаливного котла при його розігріві, застосовується схема підключення триходового клапана з первинним контуром циркуляції:
Підключення триходового клапана
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 термоелементі клапана, зазвичай це 40-50 ⁰С. Після досягнення цієї температури термостат впливає на шток, поступово відкриваючи потік холодної води з системи опалення. Для гідравлічного настроювання всієї системи в малий контур врізаний балансування 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 підмішування в систему опалення гарячої води від котла в міру необхідності, а насос забезпечує циркуляцію в цьому контурі. Триходовий кран і насос керуються 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 в своїх опалювальних агрегатах додатковий контур для забезпечення споживачів ГВС. З метою витримати параметри гарячої води на подачі в будинок обладнання для перемикання основного теплообмінника на контур ГВП та назад встановлюється всередині котла. Принцип роботи і пристрій ходового клапану газового котла, задіяного в цьому процесі, мало чим відрізняється від виробів, описаних вище. Є невелика різниця в конструкції, яка представляє 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.

Висновок

Триходові клапани, як пристрої для приготування теплоносія необхідних параметрів, не мають собі альтернативи. Вони застосовуються в змішувальних вузлах будь-якого типу і для різних температур води. Потрібно тільки правильно вибрати клапан, схему підключення і тип приводу, задіяного в схемі.
Виробники котлів тривалого горіння України

Де краще купити твердопаливний котел в Україні

Твердопаливні котли купити краще в організаціях, які спеціалізуються на цьому, а не продають усе підряд: починаючи з фенів та масажерів, закінчуючи технікою для СТО та тракторами. Наші клієнти купляли твердопаливні котли у Київ, Дніпро, Запоріжжя, Кропивницький, Миколаїв, Одеса, Полтава, Суми, Харків, Херсон, Черкаси, Чернігів, з безкоштовною доставкою додому по області.
    Замовити БЕЗКОШТОВНИЙ прорахунок рекомендованого котла
    Доставка без передоплати за 2-3 дня з моменту оформлення замовлення по всій території України
    Для покупців з будь-якого міста (села) України діє доставка.


    Ми уклали ексклюзивний договір з Новою Поштою, і тому доставка займає не тиждень, а всього 2-3 дня, в залежності від вашого місця проживання.

    Завдяки постійній наявності продукції на складі відправляємо замовлення вже на наступний день після замовлення, без передоплати (оплата при отриманні).

    Після відвантаження ви отримаєте смс з номером декларації і зможете самі відслідковувати переміщення вантажу.
    Як нас знайти?
    Залиште свій номер телефону і ми вам зателефонуємо
    Або Ви можете зателефонувати нам
    +380955182814
    Made on
    Tilda