Обзор кранов для отопительной системы, описание их функциональных и эксплуатационных особенностей

Виды терморегуляторов и принципы работы

Терморегуляторы разделяют на три вида:

• механические, с ручной настройкой подачи теплоносителя;
• электронные, управляемые выносным термодатчиком;
• полуэлектронные, управляемые термоголовкой с сильфонным устройством.

Главное достоинство механических приборов – невысокая стоимость, простота в эксплуатации, четкость и слаженность в работе. Во время их эксплуатации нет необходимости использовать дополнительные источники энергии.

Модификация позволяет в ручном режиме регулировать количество теплоносителя, поступающего в радиатор, тем самым контролируя теплоотдачу батарей. Прибор отличается высокой точностью регулировки степени нагрева.

Существенный недостаток конструкции заключается в том, что в ней отсутствует разметка для регулировки, поэтому производить настройку агрегата придется исключительно опытным путем. С одним из методов балансировки мы ознакомимся ниже

Основные элементы регулятора механического типа – термостат и термостатический клапан

Механический терморегулятор состоит из следующих элементов:

• регулятора;
• привода;
• сильфона, заполненного газом или жидкостью;

Вещество, содержащееся в сильфоне, играет ключевую роль. Как только положение рычага термостата меняется, вещество перемещается в золотник, тем самым регулируя положение штока. Шток под действием элемента частично перекрывает проход, ограничивая попадание теплоносителя в батарею.

Электронные термостаты – более сложные конструкции, в основе которого лежит программируемый микропроцессор. С его помощью можно задавать определенную температуру в комнате путем нажатия нескольких кнопок на регуляторе. Некоторые модели многофункциональны, пригодны для управления котлом, насосом, смесителем.

Строение, принцип работы электронного прибора практически не отличается от механического аналога. Здесь термостатический элемент (сильфон) имеет форму цилиндра, его стенки гофрированы. Он заполнен веществом, которое реагирует на колебания температуры воздуха в жилище.

По время повышения температуры происходит расширение вещества, в результате чего на стенки образуется давление, что способствует движению штока, который автоматически закрывает клапан. При движении штока проводимость клапана увеличивается или уменьшается. Если температура снижается, то рабочее вещество сжимается, в результате сильфон не растягивается, а клапан открывается, и наоборот.

Сильфон обладают высокой прочность, большим рабочим ресурсом, выдерживают сотни тысяч сжатий на протяжении нескольких десятков лет.

Основной элемент электронного регулятора – термодатчик. В его функции входит передача информации о температуре окружающей среды, в результате чего система генерирует необходимое количество тепла

Электронные терморегуляторые условно разделяют на:

• Закрытые терморегуляторы для радиаторов отопления не обладают функцией автоматического определения температуры, поэтому они настраиваются в ручном режиме. Отрегулировать возможно температуру, которая будет поддерживаться в комнате, и допустимые колебания температуры.
• Открытые термостаты можно запрограммировать. Например, при понижении температуры на несколько градусов режим работы может измениться. Также возможно настроить время срабатывания того или иного режима, отрегулировать таймер. Используются такие приборы преимущественно в промышленности.

Электронные регуляторы работают от батареек или специального аккумулятора, который идет в комплекте с зарядкой. Полуэлектронные регуляторы идеально подходят для бытовых целей. Они идут с цифровых дисплеем, который отображает температуру помещения.

Принцип действия полуэлектронных устройств для регулировки теплоотдачи радиатором позаимствован из механических моделей, поэтому его регулировка осуществляется вручную

Установка шаровых кранов на батареи

Обычный шаровой кран предназначен только для переключения в 2 положения: «открыто» и «закрыто». Регулировать протекание теплоносителя через радиатор с его помощью нельзя, только перекрывать. Ниже на рисунке представлена простая схема подключения отопительного прибора с этим видом арматуры:

Предлагаемая схема – лучший вариант нерегулируемого подключения радиатора к стоякам центрального отопления в квартире. Балансировать ее вам все равно не придется, а ставить термостатический клапан бессмысленно из-за плохого качества теплоносителя. Вместо шарового крана на выходе также практикуется монтаж так называемого запорного клапана, его отличие лишь во внешнем виде.

В зависимости от компоновки приборов и труб отопления можно подобрать угловой кран для радиатора с декоративным покрытием или без такового

Также при выборе изделия рекомендуется обращать внимание на рабочее давление, указанное на корпусе изделия или в его паспорте. Оно должно соответствовать давлению в отопительной сети многоквартирного дома

Совет. Выбирайте для монтажа на радиатор хорошие краны из толстостенной латуни и соединением с накидной гайкой – американкой. Она позволит быстро отсоединить подводки без вращения элементов. На однотрубном стояке не забудьте установить байпас с небольшим смещением в сторону от основной трубы.

Критерии выбора

Радиаторный кран – это, как правило, устройство шарового типа, обеспечивающее регулировку расхода воды и соединение труб с радиатором. Устанавливается на байпасе, стояках, вверху батареи, в местах скопления воздуха для его стравливания.

Выбрать подходящий кран несложно, достаточно знать несколько нюансов:

• диаметр труб, к которым он будет подсоединяться (DN, в миллиметрах или дюймах);
• рабочее давление (PN, в диапазоне 15–40 и выше);
• вид соединения, наличие резьбы внутри или снаружи, американки.

Выбор должен учитывать назначение арматуры, ее локализацию, свойства среды

Важно также соотношение входа и выхода вентиля в радиаторе, их взаимное расположение

При выборе следует учитывать характеристики кранов:

• шаровая запорная арматура, хотя наиболее распространена и доступна по стоимости, не очень эффективна. Она имеет только два режима: закрытие/открытие;
• конусный вентиль – более приемлемый вариант из-за возможности промежуточного положения. Недостаток: кран необходимо возвращать в начальное положение и постоянно следить за ним;
• терморегулятор с автоматическим управлением – самый эффективный, надежный, но и намного дороже других. При его монтаже на однотрубную систему должен присутствовать байпас.

Предназначение. Характеристика

С помощью кранов обеспечивается эффективная работа водопроводов. Система отопления не может работать без этих устройств, а в некоторых ситуациях ее использование без них становится просто опасным.

Когда стояк дает течь, именно запорная арматура перекрывает воду, что дает возможность сделать ремонт и при этом не останавливать всю систему

Важной функцией также будет управление теплоотдачей батареи

Минимальный набор для нормального функционирования обычной системы отопления состоит из нескольких видов запорной и регулирующей арматуры. При соединении к радиатору монтируются запорные шаровые краны на трубы подачи, на отвод и на байпас. На подачу устанавливается механизм для регулировки напора теплоносителя. Сам радиатор должен быть оснащен краном Маевского. чтобы стравливать воздух. Как видим, количество таких изделий существенное и это отнюдь не избыточный вариант.

Вся вместе указанная система позволяет:

• отключать радиатор без перекрытия всего контура для ремонта, замены, обслуживания;
• направлять весь носитель тепла через отопитель при отключенном байпасе;
• управлять мощностью напора через радиатор для снижения или повышения температуры;
• спускать воду, стравливать воздух;
• осуществлять защиту системы от гидравлических ударов, поломок;
• регулировать эффективность и уровень теплоснабжения, что экономит расходы на отопление.

Требования

Критериями видового разнообразия кранов, размещаемых на радиаторах отопления, являются: конструкция, принцип действия и материал

Важно знать, что механизмы такого типа разделяются на запорную и регулирующую арматуру. Какие лучше краны ставить? Нужно учитывать, что они имеют достаточно сложное устройство и должны отвечать ряду требований, чтобы функционировать в непростых условиях

• температура теплоносителя до 200°С;
• должны выдерживать давление в 16–40 Бар;
• высокая коррозионная стойкость;
• стойкость к механическим нагрузкам.

Для систем отопления такие механизмы изготавливаются более устойчивыми. Обычные краны и вентили для холодной воды нельзя ставить в отопительных батареях.

У каждого подключения свои особенности: есть обычные и угловые (для нижнего соединения) краны. Такое разделение позволяет максимально оптимизировать распределения труб при монтаже системы отопления. Особенности конструкции вентилей позволяют спрятать трубы за декором, в стяжке, смонтировать радиаторы в небольшом пространстве под оконным проемом.

В быту применяют обобщающее название – «краны». Но с технической точки зрения правильно различать:

В отопительных системах также используются терморегуляторы, в радиаторах не рекомендуют использовать заслонки или задвижки – они быстро становятся неработоспособными. Если нужна запорная арматура, то лучшими для этого будут шаровые краны. Они имеют только два положения — закрыто/открыто. Для управления напором вручную предназначены вентили с конусом. Также есть механизмы для автоматической регулировки — это терморегуляторы с клапанами или конусами.

Предназначение и принцип работы

Все компоненты отопительной системы нуждаются в регулярном обслуживании и точной настройке, и можно достигнуть существенной экономии энергоносителей, если управлять рабочими характеристиками батарей в зависимости от потребностей в тепле. Установка кранов и вентилей дает возможность:

• перекрывать подачу рабочей среды в рамках ревизии отдельных батарей или их промывки без необходимости в опустошении всей системы;
• стравливать воздушные пробки для повышения эффективности работы связки и уменьшения интенсивности коррозионных процессов на металлических поверхностях;
• приостанавливать работу радиаторов в условиях, когда данное помещение не требуется отапливать;
• автоматически либо в ручном режиме корректировать интенсивность теплоотдачи радиаторов для поддержания комфортного микроклимата.

Часто батареи приглушают или отключают весной, когда централизованное отопление перегревает помещение. Когда необходимо отремонтировать, заменить либо прочистить отопительный прибор, запорная арматура позволяет выполнить любые манипуляции без ущерба системе в целом. Регулирующие радиаторные узлы также помогают уравновесить расход теплоносителя по всей сети, чтобы все батареи в связке получали одинаковое количество нагретой жидкости.

Автоматическое управление температурным режимом позволяет поддерживать требуемую температуру воздуха, тем самым избавляя от перерасхода котлом газа, твердого топлива, электричества.

Воздушные краны, которыми оснащаются все современные разновидности отопительных приборов, решают проблему выпуска воздушных пробок, они бывают ручными и автоматическими. Угловые и прямые полуоборотные шаровые краны бывают комбинированными (из полипропилена и металла), бронзовыми, латунными. Балансировочные вентили также делятся на угловые и прямые, а регулировочные оснащаются термоголовками (их именуют термостатическими клапанами).

1 Описание устройства и конструкция

Трехходовой кран для отопления зачастую с виду представляет тройник, выполненный из бронзы или латуни, на верхней части которого расположена шайба для регулировки. Под шайбой вы можете увидеть термочувствительное устройство, предназначением которого является активация рабочего штока, выходящая из корпуса.

С внутренней стороны штока установлен конусообразный элемент, который надежно и герметично установлен в так называемом седле. Ниже приведены основные компоненты, из которых состоит система клапан — терморегулятор:

• непосредственно сам корпус;
• вставка терморегулятора;
• конусообразный компонент;
• шток;
• так называемое седло;
• основной элемент – камера разгрузки по давлению;
• уплотнительный компонент.

1.1 Принцип функционирования

Принцип работы клапана с электроприводом или для манометра заключается в следующем. Жидкость проходит через передний и правый шланги системы до того момента, пока температурный режим не увеличится до необходимого уровня.

Схема включения трехходового клапана в систему отопления

Суть функционирования заключается в том, чтобы выдержать необходимую температуру на выходе из котла в нужных пределах.

В том случае, если параметры носителя выходят за необходимые пределы, внешний элемент будет жать на шток. В этот момент, когда шток перемещается, конусообразный компонент будет выходить из седла, в результате чего будет открыто сообщение между всеми каналами. Эта процедура будет производиться до того момента, пока передний патрубок не перекроется полностью, если температура жидкости не начнет меняться.

В продаже также можно найти терморегулятор для котлов или манометра с другим типом механизма клапана, который по своему строению схож с шаровым краном. В таком устройстве, вместо седла с конусообразным элементом, расположена шаровая деталь со специальной выборкой.

В этом случае при перераспределении водных потоков привод системы терморегулятора не нажимает, а вращает шток с установленным сверху шаром.

На сегодняшний день терморегулятор с шаровым компонентом не обладают большим пропускным показателем, поэтому они используются в бытовых отопительных системах. Есть еще одна разновидность устройств: вместо шарика на штоке вмонтирован сектор. Рабочий элемент сектора может перекрывать полностью один или частично два водных потока.

Трёхходовой клапан в системе отопления

Установка трёхходового клапана на тёплый пол

При подключении тёплого водяного пола не обойтись без трёхходового смесительного клапана. Горячая вода из радиатора проходит через такой клапан, температура снижается. В результате в трубопровод водяного пола поступает теплоноситель нужной температуры. Трехходовый клапан подключают к отопительному контуру пола согласно схеме. Самой производительной считается последовательная схема.

На пути горячего теплоносителя к коллектору находится трёхходовой клапан с термостатом. Если температура входного потока превышает допустимую для тёплого пола, то срабатывает клапан. Холодная обратка подмешивается к горячей. Когда температура достигает нужного значения, термостат заставляет клапан сработать снова.

Установка трёхходового клапана на твердотопливный котёл

Если дом отапливается твердотопливным котлом, то достигнуть того, чтобы температура теплоносителя была неизменна, сложно. Прямое подключение котла к системе — это ошибка. Когда он не разогрет, а во входящий трубопровод поступает холодная вода, то образуется конденсат. Смесь пепла с конденсатом образует на стенках топки нагар — наросты, которые очень непросто удалить. Из-за нагара ухудшается теплообмен, снижается эффективность работы котла.

Ещё одна проблема — внезапное отключение электричества. В таком случае, отключается насос и снова возникает скачок температуры. Котлы, особенно чугунные, очень чувствительны к таким перепадам. Поэтому подключение котла к системе требует использования трёхходового смесительного крана. Он заставляет воду проходить по малому кругу до тех пор, пока она не достигнет нужной температуры.

Функции трёхходового клапана на твердотопливном котле

• Распределение. Клапан распределяет входной поток на два отопительных контура, которые работают при одинаковой температуре. В таком случае кран имеет один входной и два выходных патрубка.
• Смешивание. Клапан даёт возможность подключить к котлу систему пола с подогревом. Теплоноситель для тёплого пола и для радиаторов должны иметь разную температуру. Поэтому у трёхходового клапана для тёплого пола — два патрубка на вход горячей и холодной воды и один патрубок на выход.

Трёхходовой термостатический смесительный клапан незаменим в системе водяного отопления. Он позволяет регулировать температуру. При установке тёплого пола необходимо подключить трёхходовой кран по последовательной схеме. Он поддерживает разную температуру в радиаторах и в трубопроводе водяного пола. Без трёхходового термостатического крана невозможна нормальная работа твердотопливного котла.

Механизм запирания крана

Кран для системы отопления имеет стандартный механизм запирания, строение которого зависит от его типа. Работа устройства контролируется при помощи специальной рукоятки или ручки на самом вентиле. Ручка приводит кран в действие и помогает двигать его вокруг своей оси. Если повернуть вентиль по направлению к патрубкам или входу трубопровода, поток теплоносителя будет остановлен. Обычно вентиль открывают для обеспечения максимальной подачи жидкости, чтобы обеспечить помещение теплом. Кран можно регулировать и ставить на нужный уровень, поворачивая против часовой стрелки. Для удобства на устройстве есть специальные выступы, указывающие на уровень ограничения при его открытии.

После закрытия крана циркуляция теплоносителя прекращается полностью. Его закрывают, когда требуется понизить температуру радиатора до минимального уровня, к примеру, в летний сезон. В закрытом положении ручка вентиля должна образовывать угол в 90 градусов между осью и трубопроводом. В этом случае движение рукоятки идет по часовой стрелке в соответствии с выступами, чтобы циркуляция жидкости останавливалась не сразу и равномерно. Если кран заклинило, понадобится снять фиксирующую гайку и рукоятку при помощи ключа для регулировки штока. Чтобы поставить его в нужное положение, прижимную втулку под шестигранником разрабатывают и фиксируют свободнее.

Советы

Чтобы добиться максимальной работоспособности от трехходового крана, необходимо следовать инструкции от производителя.

Его монтаж не отличается сложностью, но все же стоит прислушаться к некоторым рекомендациям:

При монтаже трехходового клапана можно не беспокоиться о его видимом расположении

Установив кран вертикально или горизонтально, работоспособность системы не изменится.
При монтаже необходимо обратить внимание на лицевую часть корпуса клапана. На ней будет отражена направляющая стрелка, которая указывает направление потока.
Следует учесть, что для последующих проверок работоспособности клапана, его замены или вовсе демонтажа, к нему должен быть доступ

Поэтому необходимо заранее просчитать и просмотреть удобное место для установки крана.

Назначение трехходового клапана для отопления с терморегулятором: сферы применения

Трехходовой клапан с термоголовкой – основной элемент запорной арматуры для отопительной магистрали. По принципу действия он предназначен для смешивания или разделения потоков теплоносителя:

• разделительная арматура – применяется для распределения жидкости одновременно в нескольких направлениях. Кран включают в системы водозабора индивидуального дома или промышленных предприятий;
• смесительная арматура направлена для перемешивания жидкости с целью организации эффективной терморегуляции. Кран имеет 2 отверстия для входящих потоков и 1 – для выходящего.

Основная цель изделия – обеспечение непрерывной циркуляции жидкости во всей отопительной магистрали для поддержания одинаковой комфортной температуры теплоносителя и обеспечения равномерного обогрева помещения.

Трехходовой смесительный клапан рекомендуется устанавливать при монтаже теплого пола. С иго помощью контролируется температурный режим, перегрев покрытия невозможен.

Принцип работы смесителя в отопительной системе

Зачем на радиаторах краны

Каждый отопительный прибор – это отдельный элемент системы, нуждающийся в настройке и периодическом обслуживании. Если же управлять расходом теплоносителя через батареи в зависимости от потребности в тепле, то можно добиться хороших результатов в плане экономии энергоносителей. То есть, радиаторные вентили и краны для отопления призваны решать такие задачи:

1. Полное отсечение отопительного прибора от системы.
2. Ограничение протока теплоносителя через батарею.
3. Изменение расхода теплоносителя в зависимости от внешних условий.
4. Спуск воздуха из радиатора и трубопроводной сети.

Есть масса ситуаций, при которых без отключения батареи обойтись сложно. К примеру, исправно работающее централизованное отопление посреди весны, когда на улице уже тепло, а в квартире просто жарко. Другой случай – необходимость снятия отопительного прибора с целью замены, промывки или ремонта. При отсутствии запорной арматуры осуществить любое действие с радиатором становится проблематичным.

Вентили ставят и на батареи в стиле ретро

Ограничение протекающего теплоносителя осуществляется с целью балансировки индивидуального отопления в частном доме или квартире

Неважно, какой тип системы отопления у вас используется, без балансировки с помощью вентилей первые батареи всегда получат большее количество воды, чем последние. Ограничить расход теплоносителя в начале сети и тем самым уравнять все приборы между собой – это задача регулирующей радиаторной арматуры. Автоматическое управление расходом поступающего теплоносителя – это способ сэкономить энергоносители, используемые для обогрева дома

Если каждый кран на батарее отопления станет поддерживать установленную температуру воздуха в помещении, управляя течением воды через радиатор, то в целом система израсходует лишь необходимое количество тепла, не больше. А это немалая экономия

Автоматическое управление расходом поступающего теплоносителя – это способ сэкономить энергоносители, используемые для обогрева дома. Если каждый кран на батарее отопления станет поддерживать установленную температуру воздуха в помещении, управляя течением воды через радиатор, то в целом система израсходует лишь необходимое количество тепла, не больше. А это немалая экономия.

Ну и проблема выпуска воздуха при заполнении системы или в период эксплуатации тоже решается за счет специальных воздушных кранов, устанавливаемых на все современные радиаторы. Ниже предлагается перечень разновидностей запорно-регулировочной арматуры, перечисленной в том же порядке, что и решаемые ею задачи:

1. Полуоборотные шаровые краны в прямом и угловом исполнении. Изготавливаются из латуни, бронзы или полипропилена с металлической вставкой.
2. Балансировочные вентили для радиаторов – прямые и угловые.
3. Вентили регулировочные с термоголовками (термостатические клапаны).
4. Спускные воздушные краны – автоматические и ручные.

Для справки. Некоторые домашние умельцы применяют для присоединения отопительных приборов трехходовые смесительные клапаны. Но такое решение неоправданно дорого и на практике используется редко.

Теперь следует рассмотреть подробно, какие краны лучше ставить на радиаторы в различных условиях и обстоятельствах. Некоторые варианты наглядно показаны на видео:

Подведение итогов

Регулировать батареи отопления можно при помощи нескольких видов устройств, но специалисты считают, что лучшим решением будет использование специальной регулирующей арматуры. Такими изделиями являются ручные краны и автоматизированные изделия – термостаты и только в некоторых случаях можно задействовать трехходовой клапан с термоголовкой.

В квартирах многоэтажек с централизованным отоплением лучше отдавать предпочтение регулировочным кранам или трехходовому клапану. Что касается систем индивидуального теплоснабжения, то тут проблему с тем, как в батарее отопления уменьшить температуру теплоносителя, решают с применением термостатов.

Если владелец квартиры все же предпочитает автоматическую регулировку радиаторов, то  до термостата следует установить фильтр — он будет задерживать большую часть различных примесей.