Термостатический клапан для теплого пола: описание, применение, виды

Типы клапанов

Трехходовой термостатический клапан изготавливается из латуни в таких разновидностях:

Клапан с функцией термостата. Подобный кран способен проводить смешивание потоков и обеспечивать поддержание жидкости на установленном уровне. Это возможно за счет термочувствительного элемента, который контролирует уровень температур в обоих потоках и по необходимости изменяет зазор в кранах. Подобные клапаны используются и для теплых полов, и для бытовых смесителей. При отсутствии подачи холодной воды клапан автоматически перекрывает ход воды, исключая перегрев и повреждение системы.
Клапан с регуляцией горячего потока. Способен добавлять или уменьшать поток воды из котла. В комплектации — термоголовка с выносным датчиком.
Модели, которые не имеют автоматической поддержки температуры, доступные, но неудобные в обращении, так как могут привести к выходу системы из строя.

Последнее два типа по сути — обычные краны, но их использование практикуют для систем обогрева, так как они дешевле первого типа.

Трехходовое изделие изнутри

Характеристика оборудования

Теплоноситель из котла проходит по магистрали труб к коллектору. Из него жидкость поступает в напольный трубопровод. Отдавая тепло, она возвращается обратно к коллектору, который имеет отдельный обратный выход для охлаждённого теплоносителя. Циркуляционный насос нагнетает воду обратно в котёл.

При ручном управлении температурного режима на контуре с холодной водой и теплоносителе высокой температуры устанавливают вентили. Если комната прогрелась достаточно хорошо, то вентиль с горячей водой закрывают. Если в помещении холодно, то вентиль открывают.

Для автоматического регулирования режима отопления устанавливают трёхходовой смеситель с термостатом и выносным термодатчиком. Данная система образует термостатический клапан. Его устанавливают на входе в коллектор. Оборудование производится из латуни или из бронзы.

Трёхходовой клапан имеет 3 выхода для горячей, холодной воды и для теплоносителя, который подаётся в напольную магистраль. На корпусе маркерами обозначено направление потоков различных температур.
Для смешивания жидкости различной температуры предусмотрена смесительная камера.
На корпусе располагается термостат, с регулятором температуры.
Термодатчик расположен на термостате.
Клапаны перекрывают выходы для холодного и горячего потока. Они могут быть тарельчатыми или игольчатыми. Их работа зависит от термостата.
Термостат представляет собой систему, которая состоит из капсулы с жидкостью и подпружиненным штоком. К нему прикрепляются клапаны.
Датчик температуры имеет цифровую панель, на которой обозначены режимы отопления.

Термостат может находиться в термоголовке или в сервоприводе. Устройства имеют различную схему, но одинаковый принцип работы. Термоголовка представляет собой термостат, работа которого осуществляется с помощью жидкости: она чувствительна к перемене температуры.

Сервоприводы функционируют от электрической сети. Жидкость заключена в ёмкость. В ней находится нагревательная пластина. Сервопривод устанавливают на коллектор.

Трёхходовой смеситель предназначен для системы отопления больших площадей. В отдельных помещениях или в дачных домиках к коллектору подключают двухходовой вентиль. Его устанавливают на контур с теплоносителем высокой температуры. Вода проходит через него только в одном направлении.

Режимы автоматического регулирования

Автоматика служит для поддержания заданных параметров автономно.

Индивидуальное регулирование

Термостаты покомнатного регулирования самостоятельно управляют температурой и должны быть установлены всегда для:

Поддерживания установленной температуры воздуха (Т_в) в каждом помещении путем управления температурой пола (Т_п).
Поддерживания заданной (Т_п) ,которая важнее чем (Т_в).

Групповое регулирование

Способ заключается в управлении температурой или объемом теплоносителя, осуществляется следующим образом:

На источнике тепла, например, на отопительном котле со встроенными датчиками, контролирующими и управляющими элементами.
Изменение параметров теплоносителя на одном или на группе коллекторов.
С поддерживанием постоянной температуры теплоносителя, например, с установкой термоголовки с накладным датчиком на двух,- или трехходовой клапан узла, смешивающего прямой и обратный потоки жидкости. В зависимости от измеряемой температуры водяного теплого пола двухходовой клапан (1) подает или отсекает горячую воду, которая смешивается с обратным потоком насоса (2) (рис. а ниже). Недостатком является небольшая пропускная способность, но зато обеспечивается плавная регулировка. Максимальная площадь отопления для данной схемы составляет не более 200 м2. Трехходовой клапан одновременно выполняет функции балансировочного крана и пропускного клапана (рис. б). На схеме управление его заслонкой производится с помощью контроллера (6) по результатам измерения датчика температуры смеси (3) и уличного (5). Смешивание прямого и обратного потоков теплоносителя происходит внутри трехходового клапана.
Климат-контроль по выбранной программе, работающей от нескольких датчиков температуры. Режим может осуществляться по схеме на рис. б.

Схемы работы регулирующих клапанов системы теплого пола

Комплексное регулирование

Способ сочетает индивидуальную и групповую автоматику, Поскольку последняя не всегда способна работать автономно.

Виды систем для обогрева пола

Есть две принципиально разные системы, рассмотрим их сильные и слабые стороны. Выбор схемы повлияет на комфортность пребывания в жилых помещениях, имейте это в виду во время принятия решения, учитывайте не только технические параметры различных схем, но и особенности помещений и существующих отопительных систем.

Водяной теплый пол

Позволяет получать равномерный подогрев пола, совместим с некоторыми существующими системами отопления домов старой застройки. К недостаткам относится сложность оборудования и монтажных работ и высокая сметная стоимость. Кроме того, водяная система уменьшает высоту помещения минимум на 10 см за счет бетонной стяжки. Для создания монтажной схемы помещение разбивается на отдельные участки с учетом размеров и конфигурации пола, каждый контур должен иметь примерно одинаковую длину труб, в противном случае нагрев будет неравномерным по площади. В зависимости от технологии строительства водяной пол может иметь несколько схем монтажа.

По бетонному основанию. Состоит из слоя теплоизоляции по бетонному основанию, металлической сетки для укладки труб, трубопроводов, верхней стяжки и финишного полового покрытия.
Полистирольная. Более современный метод укладки водяного теплого пола, цементно-песчаной стяжки делать нет надобности. На теплоизоляционный слой укладываются специальные полистирольные плиты с местами для фиксации пластиковых трубопроводов. Готовая разводка накрывается гипсоволоконными плитами, на которые укладывается финишное половое покрытие.

Общий недостаток водяного подогрева пола – аварийные ситуации имеют очень серьезные последствия. Наиболее сложные элементы водяного теплого пола смесительный узел и коллектор.

Описание видов смесительных узлов

Смесительный узел обеспечивает постоянную и сбалансированную циркуляцию нагретой воды по уложенным контурам, изменяет скорость движения, самостоятельно поддерживает заданную температуру нагрева пола и теплоносителя. В зависимости от конструкционных особенностей может иметь несколько видов:

с последовательным соединением водяного насоса и двухходовым термоклапаном;
с последовательным соединением водяного насоса и трехходовым термоклапаном;
с последовательным соединением водяного насоса, трехходовой термоклапан функционирует со сходящимися в одном узле потоками;
с параллельным присоединением водяного насоса, термоклапан двухходовой;
водяной насос подсоединен параллельно, термоклапан трехходовой.

Смесительный узел для теплого пола

Каждая схема имеет свои особенности, подбор осуществляется с учетом технических параметров и количества контуров подогрева.

Разводка труб для радиаторов и теплого водяного пола

Распределительные коллекторы

Предназначены для подключения в одном месте всех отопительных устройств системы подогрева пола. В зависимости от номенклатуры и количества дополнительного специального оборудования могут быть простыми и усовершенствованными. Простые не имеют никакой арматуры и служат только для соединения фитингов. Усовершенствованные имеют датчики контроля, устройства исполнения, измерительные приборы и т. д.

Электрический и инфракрасный теплый пол

В электрических системах проводка делается кабелями, нагревающими половые покрытия. Этот вариант считается устаревшим, компании-производители предлагают более современное решение теплых полов с использованием электроэнергии – инфракрасные. Для подогрева применяются специальные пленки с карбоновыми нагревательными элементами.

Инфракрасный теплый пол

Преимущества теплых полов с подогревом электроэнергией – простота монтажа и отсутствие мокрых этапов.

Монтаж инфракрасного теплого пола

Еще одно достоинство – терморегулятор можно установить в любом незаметном месте, габариты устройства всего несколько сантиметров.

Установка терморегулятора

Крепление подключенного терморегулятора

Для подогрева помещений требуется, чтобы нагреватели имели максимальную мощность в пределах 100 Вт на квадратный метр, а среднее значение потребляемой мощности 20–40 Вт. Такие эксплуатационные характеристики существенно упрощают процесс монтажа, незначительное увеличение потребления электрической энергии часто не требует предварительных согласований с владельцами компаний. Именно для этого варианта дадим пошаговую инструкцию установки.

Виды клапанов

По назначению:

смесительный – смешивает два потока воды различной температуры;
разделительный – распределяет на отдельные потоки;
переключающий – выполняет переключение потоков по разным направлениям.

Принцип работы термостатического клапана схематически изображается на его поверхности.

По способу регулирования:

С предварительной регулировкой. Настройка производится заранее, с использованием специального ключа, квалифицированным специалистом.
С открытой регулировкой. В таких системах в любой момент можно подрегулировать работу оборудования.

По виду установки:

прямой;
осевой;
угловой;
для правой установки на радиатор;
для левой установки на радиатор;
трехходовой клапан.

Прямой термостатический клапан

По виду систем отопления:

для однотрубной системы отопления;
для двухтрубной системы отопления.

Термостатический клапан для однотрубной системы имеет больший диаметр подключения.

По виду вещества в приборе:

газовый;
жидкостный;
парафиновый.

По виду термоэлемента:

ручное регулирование;
термоголовка – регулирует систему в автоматическом режиме;
выносной термоэлемент – устанавливается отдельно от радиатора.

Основания для выбора

Следует учесть три основных условия для выбора типа регулировочной арматуры:

Площадь комнаты. Чем больше кубатура помещения, требующего нагрева, тем сложнее и чаще приходится проводить регулировку, поэтому здесь надо ставить автоматику.
Сечение трубы. Проход клапана должен быть не меньше Ø трубы. Если он больше, то на меньшую трубу ставят переходник.
Максимальный расход (пропускная способность). Характеристика задается при проектировании теплого пола.

Если обогрев полов выполняется в небольших комнатах площадью до 10 м² и не является основной отопительной системой в доме, то подавать теплоноситель в контур можно и через 2-ходовые краны. Такое устройство будет автоматически подавать нужные порции горячей воды в подключенную петлю, поддерживая нужную температуру.

На что ориентироваться в первую очередь при выборе типа смесительного устройства

только для малых помещений

Цена таких смесителей, соответственно, выше, ведь в них установлены терморегуляторы. Двухходовой термостатический клапан может обойтись до 45 долларов, трёхходовой – до 50. Цена распределительного узла подмеса может достигать 1000 долларов.

Если желание завести тёплый пол под большую площадь вас не покидает, но стоимость распределительного узла оказывается неподъемной, его можно собрать самостоятельно из отдельных частей при условии, что вы обладаете знаниями и опытом работы в данной области. Существует множество готовых схем установки регулятора для тёплого пола, которыми можно воспользоваться для самостоятельного монтажа. Сборка узла из отдельных частей может удешевить его примерно в полтора раза.

Выбор датчика теплого пола в зависимости от напольного покрытия

В зависимости от типа напольного покрытия, следует использовать определенные типы датчиков. Существуют следующие виды устройства.

Укладывается под мягкое покрытие (ковролин, линолеум, паркет, ламинат). Датчик в этом случае представляет собой маленький цилиндр, закрепленный на конце специального кабеля. Монтируется только после полного высыхания бетонной стяжки, в которой затем специально для прибора делается небольшая канавка.
Укладывается под твердое покрытие. Более крупный элемент, имеет специальную гелевую оболочку, оберегающую устройство от ударов и механических повреждений.

Установка терморегулятора для пленочного теплого пола

Установка трехходовых клапанов в системе отопления

Монтаж смесительного клапана

При монтаже СВ следует соблюдать несколько правил:

Следовать стрелкам на вентиле, показывающим направление потока. Также необходимо знать обозначения направлений: А – прямое, В – перпендикулярное, АВ – общий вход/выход.
Учитывать существование двух трехходовых моделей:

симметричные;
ассиметричные.

У симметричных потоки приходят с боковых торцов. На выходе через центральный торец поток уже смешанный. В случае ассиметричных – более тёплый поток поступает с торца, а тот, что холоднее – снизу. Выход уже смешанного потока – через второй торец.

3. Производить подключение клапана термоголовкой (приводом) вверх.

Врезка

Варианты врезки СК зависят от компоновки системы отопления.

Излишний нагрев теплоносителя в обратной линии отопления приводит к избыточному давлению в системе. Оно устраняется монтированием перемычки (к входу В).

Соединённые вершинами синие треугольники обозначают насос, благодаря которому происходит циркуляция воды в системе.

В автономных системах отопления клапан обычно присоединяется к котлу. Тогда врезается балансировочный клапан (синим цветом на схеме).

При возможности перепуска теплоносителя в обратку (обычно при автономной котельной) смесительный клапан выполняет и разделительные функции. Тогда врезается ещё один балансировочный клапан (ко входу В трёхходового клапана).

Монтаж разделительного клапана

Разделительный клапан используется при необходимости снизить температуру теплоносителя из источника. После разделения потока теплоноситель попадает к потребителю без перегрева.

Такая ситуация требует наличия насоса.

Схемы расположения

Простейшая схема с твёрдотопливным котлом:

Трёхходовой клапан в такой схеме отопления защищает от конденсата и перегрева, поддерживает температуру в контуре.

Более сложная схема – с электрокотлом и тёплыми полами:

Для организации нескольких контуров полов применены гидроколлекторы.

Бойлер с трёхходовым клапаном и котлом позволяют обойтись одним контуром:

Проверка на работоспособность

Внешний осмотр корпуса на наличие трещин.
Плавная прокрутка регулятора во все стороны.
Проверка термоголовки – она нагревается строительным феном, проверяется соответствие движения штока показателям.
При необходимости проверяется электропривод (при наличии) – тестером, с соответствующей разборкой электропривода.

Трехходовой клапан. Устанавливаем правильно.

Watch this video on YouTube

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Трехходовой клапан – это специфичный вид запорно-регулирующей арматуры, способный контролировать соотношение холодного и горячего потоков в двух замкнутых контурах. Проще говоря, он добавляет к основному отопительному контуру еще один, в котором можно поддерживать ту же температуру, либо изменять ее, настраивая клапан по своему усмотрению.

Условно трехходовой клапан можно представить в виде пары двухходовых клапанов, работа которых обратно пропорциональна: открытие одного ведет к прикрытию другого на равную величину

Важно понимать, что при этом общая интенсивность потока остается неизменной

В зависимости от принципа работы, выделяют три основные группы трехходовых клапанов:

Смесительный трехходовой клапан

Имеет два входных и один выходной патрубок. Применяется для регулирования температуры ведомого контура путем смешивания двух раздельных потоков с разной температурой в заданной пользователем пропорции.

Разделительный трехходовой клапан

Имеет один входной и два выходных патрубка. Используется для регулирования температуры путем изменения количества циркулирующего в ведомом контуре теплоносителя, а также перед системами дополнительно подогрева/охлаждения – в них подается отобранная клапаном часть потока.

Переключающий трехходовой клапан

Способен переключать поток между контурами, не влияя на его температуру и интенсивность. Переключение может осуществлять по схеме «вход-вход-выход» или «вход-выход-выход».

Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем

Существуют также комбинированные трехходовые клапаны, способные, в зависимости от способа установки, выполнять функции как смесительной, так и разделительной фурнитуры. Однако ввиду дороговизны и сложной конструкции они менее распространены.

На рисунках выше показаны схемы трехходовых клапанов седельного типа. Существуют также конструкции поворотного типа, однако они менее долговечны и могут устанавливаться лишь в контурах с небольшим внутренним давлением. В большинстве случаев приобретение седельного клапана предпочтительнее.

Внешне трехходовой клапан представляет собой Т-образную цилиндрическую развилку, концы который оснащены унифицированной резьбой. В моделях, рассчитанных на большую интенсивность потока, роль соединительного элемента может играть торцевой фланец.

Корпуса клапанов изготавливаются из распространенных в отопительных системах материалов: чугуна, нержавеющей стали, латуни, бронзы. Элемент трехходового клапана, осуществляющий регулирование выходящего потока или потоков, называют затвором.

Конструктивно он может быть:

шаровым – характеризуется плавностью работы, но может изнашиваться быстрее, чем аналоги других форм;
цилиндрическим или плоским – имеет повышенный ресурс за счет большей площади контакта с гнездом;
конусным – позволяет уменьшить габариты клапана.

Клапан должен быть оборудован надежной системой привода, которая может быть:

Механической – регулирование рабочего режима осуществляется путем поворота головки на необходимый угол.
Электронной – угол поворота затвора устанавливается электрическим сервоприводом, сигнал которому передается датчиком или системой климат-контроля.
Термостатическим – конструкция клапана дополняется термическим элементом, который, при повышении температуры теплоносителя на определенное значение, расширяется, поворачивая затвор.

Трехходовые клапаны с ручным управлением наиболее надежны, хотя и не предоставляют такой гибкости и оперативности настроек, как их автоматизированные аналоги. Кроме того, на ресурс клапана любого типа оказывает большое влияние наличие абразивных частиц в теплоносителе, поэтому контуры, работающие с подобной высокоточной фурнитурой, рекомендуется оборудовать улавливающими фильтрами.

Электронные терморегуляторы

Существует незначительный числовой дисплей и ряд клавиш. На дисплее отображаются текущие характеристики системы, либо выставляемые. Клавиши (зачастую со стрелками «вверх» и «вниз») предназначаются с целью изменения температуры. Программируемые регуляторы температуры дают возможность сохранять стабильную температуру пола, можно автоматически менять ее в конктерные дни недели, либо время суток.

Имеются модификации, которые наравне со стационарным блоком управления на стене имеют портативный пульт управления. Определенные модели дают возможность распоряжаться работой посредством персонального компьютера, либо планшета, что довольно удобно. Данные приборы могут осуществлять контроль нагреванием пола.

Температурное выравнивание водяного теплого пола

С помощью водяного теплого пола можно регулировать температуру поверхности пола и температуру воздуха в помещении. В тех комнатах, в которых помимо теплого пола есть еще и радиаторы, лучше предоставить радиаторам возможность поддерживать температуру воздуха, а теплый пол будет обеспечивать комфортную температуру поверхности.

Необходимо помнить, что нормами ограничена температура поверхности греющих конструкций, в т.ч. для теплого пола в помещениях с постоянным пребыванием людей (спальня, гостинная и т.п.) температура поверхности не должна превышать 26-29oC. В помещениях с временным пребыванием людей (ванная, коридор) – не более 35oC. Фактически часто жители домов нарушают эти нормы по причине их не знания или неумения пользоваться системой. Кроме того, ограничение по температуре есть и у производителей напольный покрытий. Итак, если у вас не плитка, то стоит поднять этот вопрос и посмотреть в техническую документацию по напольному покрытию.

Температура поверхности теплого пола находится в сложной зависимости от температуры теплоносителя в подающем и обратном коллекторах, а также от расхода и удельной тепловой мощности, и, в особенности от конструкции пола и напольного покрытия. Выделим главное: при следующих расчетных или фактических показателях нужно опасаться повышения температуры поверхности пола выше нормы:

температура воды в подающем коллекторе выше 45oC;
расчетная удельная тепловая мощность теплого пола больше 120 Вт/м2

Свои индивидуальные параметры внутрипольного отопления вы сможете подобрать в онлайн-программе расчета теплого пола. Занесите свои исходные данные и попробуйте поэкспериментировать с показателями.

Итак, температурное регулирование водяного теплого пола возможно выполнять в ручном режиме с помощью термоголовки или поворотной ручки на смесительном клапане. При этом помним об ограничении температуры поверхности

Необходимо обратить внимание на то, что регулирование температуры теплоносителя в системе отопления в целом с помощью котла практически не влияет на контур теплого пола. Также возможно автоматическое регулирование как поверхности пола, так и температуры воздуха в помещении. Для этого применяется автоматика, основанная на сервоприводах, датчиках температуры воздуха, датчиках температуры пола и управляющих контроллерах

Для этого применяется автоматика, основанная на сервоприводах, датчиках температуры воздуха, датчиках температуры пола и управляющих контроллерах.

Обсудить эту статью, оставить отзыв в | |

Виды регуляторов водяного пола

Датчики температуры теплого пола поддерживают комфортный режим комнатного воздуха, контролируют экономию энергоресурсов. Устройство показывает: насколько прогревается теплый пол, датчик температуры определяет температуру воздуха над полом.

При монтаже устройства контроля воздуха соблюдаются правила установки прибора:

устройство устанавливается на высоту 1 метра;
подключается к отдельной розетке;
устройство не нагревается под влиянием посторонних нагревателей или солнечного света.

Датчики теплого пола на самом покрытии устанавливаются:

устройство прикрепляется на высоте 0,5 м до нижнего уровня, на таком же расстоянии до стены между витками двух водяных труб на равном расстоянии;
один край провода с измерителем устанавливается в гофрированную трубу;
другой край подключается к термостату, укладывается по проделанной канавке в бетоне;
поверхность заливается бетоном, край гофры выходит наружу (что удобно при реконструкции или замене).

Датчики для теплого пола автоматически регулируют установленную температуру, при достижении заданного показателя – отключают нагревание. В трубу подачи нагретой воды устанавливается сервопривод, который регулирует подачу воды при помощи цилиндрического поршня.

Подразделяются датчики по типам:

аналоговый (электронно-механический).
сенсорный или кнопочный (цифровой).
с автоматическим программированием;
мультизональные;
радио термостаты и контроллеры.

Каждый наделен характеристиками. Также разделяются по месту установки: напольные, воздушные, комбинированные.

Механические модели

Первый тип регулятора настраивается вручную, температура выставляется при помощи вращающейся кнопки, включение производится клавишей. На панели указанная минимальная, а также максимальная точка температуры.

Электронные модификации

Автоматический прибор программируется на время работы, с определением времени включения подогрева до заданного показателя (ночное время, выходные дни, время отсутствия хозяев). Выставляется минимальное значение температурного режима, что экономично при использовании энергоресурсов. Некоторые измерители автоматически отключаются на установленное время.

Программируемые регуляторы температуры

Работает регулятор не только по заданному графику. Дисплей показывает потребления энергии, что балансирует потребление ресурсов. Дополнительная функция – контроль заданных параметров, управление при помощи телефона или компьютера.

Сенсорные

На сенсорном регуляторе показатели задаются вручную при помощи кнопок, касанием или пультом. Температурные показатели в диапазоне погрешности 0,5°.

Сенсорные регуляторы могут быть накладными или съемными. В ванной комнате монтаж производится под щиток для защиты от повышенной влажности.

Радиотермостаты и радиоконтроллеры

Автоматическая регулировка температуры полов производится термостатами, сервоприводами коллекторов, термоголовками с проводными датчиками.

Автоматическая регулировка упрощает ручную настройку, контролирует безопасность. Радиоконтролер выпускается европейской фирмой Uponor, представлен на российских рынках.

Он отличается такими показателями:

радиосигнал управляет специальными сервоприводами;
переносной термостат, на который поступают показания;
радиоконтроллер корректирует сигналы, подает их на сервоприводы.

Дополнительная функция – радиоуправление температурой теплого пола, подключение к мобильному телефону, что контролирует обогрев.

Радиотермостат выполняет функции, заложенные по программе:

определяет степень нагревания, подключается к насосу для принудительной циркуляции воды;
полуавтоматическое управление;
регулирует подачу нагретой воды;
независимо от внешней погоды, поддерживает комфортную температуру воздуха.

Особенности автоматических устройств

Для обеспечения эффективной работы термосмесительного клапана процесс образования смешанного потока жидкости должен непрерывно контролироваться. Лучше, если это делается в автоматическом режиме.

Устройства с автоматическим управлением регулируются электрическими или пневматическими узлами.

Электрические приводы сравнительно недороги и просты в подключении. Этим во многом объясняется их популярность и широкое распространение. С другой стороны, зависимость от электропитания и потребность в периодическом обслуживании делают их недостаточно надежными.
Пневматические приводы стоят дороже, а процедура их подключения – сложнее. Впрочем, эти недостатки окупаются большим сроком службы и полной автономностью.

Зачем нужны термоклапаны для теплых полов