Термостатический клапан для радиатора отопления: назначение, принцип работы + установка

Принцип действия и классификация

Термостатические клапаны используются для регулировки температуры в системе отопления. Выполняется это с высокой точностью, устройство способно обнаруживать колебания величиной в 1 °С. Этот высокоточный элемент с выносным регулятором позволяет точно фиксировать обогрев помещения.

Устройство оснащено тремя основными элементами: датчиком, поршнем и клапаном. На этой основе оно способно открывать и закрывать поток воды. В первом случае, жидкость свободно протекает через клапан, повышая температуру в системе отопления. Если же она превысит заданный лимит, то поршень задействует клапан, блокирующий поток воды.

Читать также: Температура теплого пола: оптимальная и максимальная

Термоклапан имеет множество классификаций, различающихся по некоторым факторам. Среди них классификации:

По типу систем отопления;
По термочувствительной среде;
По способу установки.

По первой классификации термочувствительные клапаны изготавливаются для однотрубных и двухтрубных систем. Их основное различие в том, что термоклапан для однотрубных систем отопления имеет увеличенную пропускную способность, что позволяет обеспечить достаточную эффективность по сравнению с двухтрубным вариантом.

Клапаны для разных типов систем не совместимы, поэтому игнорировать их тип при установке нельзя. Это приведет к некорректной работе систем отопления или же их поломке.

Читать также: Какая система отопления лучше: одно-или двухтрубная, открытая или закрытая

Далее идет разделение по термочувствительной среде. Клапан оснащен датчиком температуры, наполненным специальным веществом. Именно по нему определяется следующая классификация, в которой отмечают следующие варианты:

Газонаполненные;
Парафиновые;
Жидкостные.

Вещество в датчике влияет на ключевой фактор работы устройства — скорость определения температуры. Это отражается на точности ее регулировки, а также на интенсивности работы котла. Рейтинг термочувствительных веществ определяется по их плотности, что и влияет на скорость срабатывания. Лучшие и самые дорогостоящие варианты с газовым наполнителем, а худшие и дешевые — парафиновые. Чаще всего используются варианты с жидкостным датчиком. Их настройка практически не отличается, ведь они работают по одному принципу.

По способу установки термостатические клапаны разделяются на:

Прямые;
Осевые;
Угловые;
Левосторонние;
Правосторонние.

Поэтому важно учитывать эти факторы при планировке системы отопления и расположении радиатора. Это позволит установить элемент в правильной позиции, при этом имея свободный доступ к нему в период эксплуатации системы

Регулирующая арматура отопления

Она предназначена для контрольной работы системы отопления в целом или на определенном участке. Это зависит от конструкции и эксплуатационных параметров. Рассмотрим наиболее востребованные и обязательные к установке модели.

Кран Маевского

Если значительно ухудшился нагрев определенного радиатора – существует большая вероятность возникновения воздушной пробки. Чтобы предотвратить перегрев теплоносителя необходимо заранее установить краны Маевского на каждый из отопительных приборов.

Эта регулировочная арматура для отопления представляет собой игольчатый клапан, который в закрытом состоянии полностью герметичен. Устанавливается на верхний патрубок радиатора, в случае появления воздушных пробок способствует их устранению. Для этого необходимо с помощью ключа или отвертки ослабить степень прижатия штора. Делается это до того момента, пока не будет слышен характерный звук выходящего воздуха. Процедура заканчивается только тогда, когда начинает течь теплоноситель.

Радиаторы отопления зачастую комплектуются запорной арматурой. Этот момент необходимо выяснять еще на этапе приобретения.

Обратный клапан

Необходим для предотвращения обратного движения воды в трубах. Его можно найти в каталогах арматуры для отопления, предназначенных как для небольших частных систем, так и для центрального теплоснабжения.

Принцип работы этого устройства основан на том, что давление напора воды воздействует на седло клапана, отодвигая его. В результате этого происходит циркуляция жидкости в трубах. Если же по каким-либо причинам вода начинает течь обратно – клапан возвращается в закрытое состояние. Этот механизм необходим в системах со сложной разводкой магистралей. В частности, он монтируется в качестве запорной арматуры для радиаторов отопления. Таким образом повышается безопасность работы и увеличивается КПД всей системы.

Рекомендуется установка арматуры обратного клапана для систем отопления с возможностью регулировки показателя давления его открытия.

Смесительные узлы

Для устройства водяного теплого пола необходимо обеспечить смешивание горячей и холодной воды. Это связано с различными температурными режимами в трубах отопления и теплого пола. В качестве основного механизма применяются 2 или 3 ходовые смесительные узлы.

Конструктивно они схожи с . Но помимо входного и выходного патрубков в них есть дополнительные точки подключения. Двухходовые модели обеспечивают смешивание потока теплоносителя с различной температурой путем открытия штока на определенную высоту. В трехходовых конструкциях устанавливают заслонки. Изменение их месторасположения уменьшает или увеличивает приток воды.

Подобная регулирующая арматура для отопления может управляться ручным методом или автоматически. Для последнего монтируют электропривод, соединенный с температурным датчиком в трубах или в помещении. В зависимости от установленного уровня нагрева происходит регулирование положения штока или заслонки.

Предохранительный клапан

Если уровень нагрева воды в трубах превышает заданный параметр – происходит резкий скачок давления. Для предотвращения прорыва устанавливается другой вид запорной арматуры на отопление, регулирующие функции которой направлены на сброс излишков воды или воздуха из системы.

Самым востребованным из них является предохранительный клапан. В отличие от крана Маевского он рассчитан на более высокие показатели давления. При возникновении аварийной ситуации напор воды воздействуют на седло, в результате чего шток поднимается. Избыток теплоносителя или воздуха уходят из системы, а состояние клапана остается открытым до того момента, пока давление не стабилизируется. Эту запорную арматуру на отопление необходимо правильно установить. Специалисты рекомендуют монтаж на обратную трубу перед ее входом в котел и до циркулярного насоса.

Принцип работы

Если вам необходим термостатический клапан для радиатора отопления, принцип работы этого устройства вы обязательно должны рассмотреть. Он основывается на следующей схеме. При изменении температуры воздуха или теплоносителя среда, где располагается термочувствительный элемент в головке, реагирует на процесс. На нажимной шток оказывается давление чувствительным элементом, первый из которых поднимается или опускается, что зависит от параметров температуры.

Когда клапан опускается, он перекрывает поток воды, поэтому в батарее снижается скорость циркуляции, приток тепла оказывается не столь интенсивным. Следствием является снижение объема воды в системе, что влечет уменьшение теплоотдачи радиатором инфракрасного излучения. Все это становится следствием уменьшения работы головки клапана.

Термостатический клапан для радиатора отопления может быть механическим. Он работает по принципу регулировки процесса со стороны человека, это позволяет снизить или увеличить поток воды. Когда регулятор поворачивается, удается установить нужное значение на электронной панели, изменяется работа термостатической головки ведь исходное значение давления устанавливается и влияет на чувствительный элемент. Принцип функционирования описываемого устройства довольно прост, однако, для правильной работы необходимо соблюдение правил монтажа, техники безопасности и регулировки автоматической работы.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему. Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Устройство и принцип работы трехходового клапана

Конструкция трехходового термоклапана схожа с тройником. С 3 сторон расположены отрезки труб (патрубки):

Два (прямой и байпасный, на фото дальше обозначены как А и В) предназначены для входящего или исходящего потока в режиме смешивания или разделения соответственно.
Один (общий, на фото – АВ) – для исходящего или входящего (также в режиме смешивания или разделения теплоносителя).

Внутри корпуса расположены:

Шток, обеспечивающий движение затворного механизма.
Запорный механизм (затвор).
2 седельных кольца, фиксирующие затвор (присутствует не во всех моделях).

В зависимости от конкретной модификации конструкция трехходового термостатического клапана может дополняться другими элементами, необходимыми для его полноценной работы.

Конструкция затворного механизма предполагает деление трехходовых клапанов на 2 основные группы – седельные и поворотные, несколько отличающиеся по принципу работы. Кроме того, различают смесительные и разделительные (распределительные) термоклапаны.

Седельные трехходовые клапаны оборудованы вращающимся штоком с закрепленным на нем шаровым, пластинчатым или цилиндрическим затвором. Поступательные движения штока приводят в действие затворный механизм. Его функции:

В режиме смешивания, находясь в крайнем верхнем положении, перекрывает ток жидкости из патрубка А, одновременно открывая патрубок В. Находясь в крайнем нижнем положении, перекрывает ход теплоносителя из патрубка В, открывая патрубок А.
В режиме разделения крайнее верхнее положение затвора приводит к закрытию патрубка В и одновременному открытию патрубка А. Крайнее нижнее положение, наоборот, закрывает патрубок А и открывает патрубок В.

Поворотные трехходовые клапаны оборудованы штоком радиального вращения на 90°:

В режиме смешивания поворот штока налево перекрывает патрубок В, открывает ход теплоносителю с патрубка А. Поворот штока направо перекрывает порт А и открывает патрубок В.
В режиме разделения потоков крайнее левое положение перенаправляет поток носителя в направление патрубка А, а крайнее правое положение – в направление патрубка В.

Обзор рекомендуемых моделей

Подбирать терморегулятор необходимо под конкретную отопительную систему, учитывая условия ее функционирования. Но существуют марки и модели, которые рекомендуют специалисты и многие пользователи.

Techem HKR

Как и вся продукция марки Techem, прибор отличается непревзойденным качеством. Специалисты подчеркивают надежность конструкции, долгий срок службы. Эта модель – серьезный, многофункциональный агрегат со множеством режимов и ярким дисплеем.

Работает от 2 батареек Mignon. Быстрая регулировка температуры экономит затраты электроэнергии. Режим работы можно программировать под собственные запросы. Недостатков, кроме высокой цены, у терморегулятора не обнаружено.

Valtec угловой 1⁄2

В данной модели терморегулятором выступает угловой клапан, позволяющий автоматически контролировать расход теплоносителя с точностью до 1 градуса. Требование от производителя – установка в систему с максимальной температурой 110 градусов, давлением до 10 атмосфер. Полусгон способствует монтажу без вмешательства в трубопровод.

Достоинства:

компактность;
легкий монтаж;
ремонтопригодность;
Срок службы до 30 лет;
низкая цена.

Недостатки:

при давлении воды выше 10 бар может дать течь и затопить помещение;
попадаются приборы с браком.

Danfoss Eco

Электронный программируемый термостатический элемент Danfoss EcoTM применяется с клапанами терморегуляторов с клипсовым и резьбовым присоединением. Устройство имеет два датчика, благодаря чему достигается максимально точное регулирование температуры. Реакция термоэлемента составляет всего 3 минуты.

Преимущества:

возможность программирования и управления через приложения Danfoss EcoTM App на смартфоне через Bluetooth;
наличие адаптеров, благодаря чему термоэлемент подходит практически для всех существующих клапанов;
наличие функции отключения прибора при резком падении температуры в помещении, что позволяет экономить энергию при проветривании;
наличие функции адаптивного обучения, благодаря которой терморегулятор определяет, когда начать обогревать помещения, чтобы достичь необходимой температуры к определенному времени;
наличие функции тестирования клапана, благодаря которой терморегулятор еженедельно полностью открывает клапан, а затем возвращает его в прежнее положение, для предотвращения залипания штока.

Oras Stabila

Термостатический клапан финского производства с предварительной регулировкой. Предназначен для двухтрубных систем с принудительной циркуляцией. Состоит из регулирующего клапана и термостатической головки. Клапан врезается в магистраль перед радиатором, на него устанавливается головка.

Радиаторная регулирующая арматура

Термоголовки, накрученные на термостатические клапаны.

Это узлы, благодаря которым можно менять температуру в помещении, посредством регулировки интенсивности подачи теплоносителя в батарею. Регулирующая арматура используется для подключения радиаторов отопления к общему контуру и устанавливается на подаче. Есть два варианта регулировки:

ручная;
автоматическая.

Ручная регулировка возможна при установке вентилей, в которых поток теплоносителя постепенно перекрывается, когда вы крутите шток. Недостаток в том, что температура подачи теплоносителя в центральных сетях меняется в зависимости от погоды, а настройки вентиля остаются неизменными. Получается, что нельзя поддерживать температуру помещения всегда на одном уровне.

Термостатический клапан выполняет такую же функцию, что и обычный вентиль, только вместо ручной настройки команды поступают от термостатической головки (механической или электронной).

Сердце механической термостатической головки – это капсула из эластичного материала (сильфон), внутри которой находится рабочее вещество. В качестве рабочего вещества может быть газ, жидкость или твердый материал. Принцип работы:

воздух нагревает рабочее вещество, которое расширяется;
эластичный сильфон увеличивается в объёме и давит на шток;
шток перекрывает поток теплоносителю.

Электрические термоголовки по принципу действия бывают номальнооткрытые и нормальнозакрытые. Из названия понятно, в каком положении находиться перекрывающая поток шторка, когда термоголовка не под напряжением. Самые современные головки оснащены жидкокристаллическим экраном и программируемым «мозгом».

Проблема термоголовок в том, что они ориентируются на температуру воздуха близ радиатора, так как установлены в торец. Монтаж батареи в нишу, установка декоративного экрана и даже шторы с занавесками затрудняют конвекцию. Таким образом, температура в помещении будет не такой высокой, как возле термоголовки. Чтобы решить эту проблему были разработаны термоголовки с выносным датчиком, который устанавливается на отдалении от радиатора.

В систему отопления зачастую входят механизмы регулирования и механизмы обеспечивающие безопасность эксплуатации. По другому их называют клапанами систем отопления. При помощи данных элементов регулировки происходит изменение параметров теплоснабжения, они также обеспечивают стабильное функционирование и производят автоматическую настройку. Рассмотрим клапаны и регуляторы системы отопления, так как предназначения и функции у них различаются.

Установка термоклапана

Рекомендуется не устанавливать эти элементы на все доступные батареи в комнате. Излишняя сложность схемы лишь повысит шанс поломки и усложнит диагностику. Установка проводится на заранее отмеченных участках возле радиатора. Если же устанавливается трехходовой вариант, монтаж проводится возле котла на поступление воды.

Первым этапом является врезка элемента в трубопровод. Для этого необходимо остановить работу радиатора и снять его, а также отключить контур. Изначально устанавливается арматура, а в дальнейшем устройство оснащается выносным терморегулятором.

Положение клапана крайне важно для его дальнейшей работы. Важно установить его датчиком в противоположную сторону от радиатора и ведущей трубы, чтобы температуры жидкости не сказывались на показаниях

После установки термостата регулятор монтируется без дополнительных элементов. Соединив требуемые метки, он фиксируется вручную. После этого устройство готово к включению котла. Термоклапан вступает в работу сразу же, его дополнительная настройка не требуется. Важна лишь правильная установка, что в дальнейшем и обеспечит эффективность работы устройства.

Трехходовой клапан устанавливается таким же образом. Необходимо лишь дополнить систему дополнительным каналом под горячую воду для его функционирования и обеспечения работы котла. Из-за такого изменения стоит тщательно просчитать давление в этом участке, чтобы его было достаточно для поступления жидкости в последующие элементы системы.

Читать также: Почему повышается давление в системе отопления

Термостатический клапан виды и способы установки — AQUEO.RU

Все выпускаемые термоголовки можно условно разделить на два вида:
• механический, регулировка которого осуществляется вручную;
• электронный, контролирующий процесс регулировки в автоматическом режиме.

Механические модели представляют собой головку небольших размеров с поворотной ручкой. Температурный диапазон, который можно контролировать, начинается с показателя +7° и доходит до +28°. Прибор предусматривает несколько режимов работы.

Каждое деление температурной шкалы приравнивается к 2-5 градусам.

В электронных моделях весь процесс регулировки автоматизирован. Точность настройки соответствует 1-2 градусом. Гибкая система контроля позволяет устанавливать максимально подходящий режим обогрева.

Принцип работы

Термостатический смесительный клапан обеспечивает смешивание двух потоков разной температуры в один. Он имеет три хода, через один подается горячая вода, через другой – холодная, а через третий, после смешивания, выдается теплая вода. Если жидкость, которая движется по горячему потоку, имеет допустимую температуру, то холодный поток полностью перекрывается.

Если температура превышает пределы, то клапан постепенно открывается, благодаря чему подмешивается холодная вода и нормализируется её температура на выдаче. Чем горячее вода, тем больше открывается запор с холодным потоком. трехходовой термостатический смесительный клапан необходим, чтобы получить теплоноситель оптимальной температуры.

Трехходовой термостатический смесительный клапан

1 – датчик с термостатической головкой, устанавливает необходимую температуру воды и обеспечивает её на выходе, благодаря регулировке степени нажатия штока.
2 – подпружиненный шток, регулирует работу клапанов.
3 – верхний и нижний тарельчатые клапаны, предназначены для регулировки потоков.
4 – зона смешивания, это камера, в которой происходит смешивание потоков.

Терморегулирующий вентиль с датчиком

Специалисты считают этот вид арматуры наиболее эффективным. Конструкционно он состоит из термостатического клапана и термоголовки. На пластиковом корпусе головки нанесена температурная шкала. Внутри корпуса расположена емкость с жидкостью, которая достаточно быстро реагирует на изменение температуры окружающего воздуха.

Ручкой термоголовки выставляется необходимая температура. Как только она отклоняется от выбранного варианта, жидкость начинает либо сжиматься, либо расширяться, приводя в действие шток, который открывает или закрывает поток теплоносителя.

Достоинства:

устройство работает в автоматическом режиме;
экономится тепловая энергия;
эстетичный внешний вид.

Недостатком изделия ТРВ можно назвать более высокую цену по сравнению с механическими.

Термостатический клапан с автоматическим регулирующим датчиком (термоголовкой)
Хотя, учитывая экономию средств, арматура с датчиком окупится достаточно быстро.
Также вы можете подробнее почитать про регулировочные клапаны на электроприводе.

Шаровый кран

Этот вид арматуры можно назвать терморегулятором с большой натяжкой, хотя он пользуется популярностью при монтаже отопительных систем, стоит недорого и прост в конструкции. Шаровым краном можно полностью перекрыть подачу теплоносителя, плавная регулировка невозможна в принципе. Этим краном можно отключить подачу горячей воды по всей системе, в радиаторы в том числе.

Термостатический смеситель

Терморегулирующий смесительный вентиль практически не отличается от обычного смесителя. Единственное различие – термоэлемент приводится в состояние работы напором воды. Под воздействием потока воды отжимается клапан и регулируется подача второго потока.

Используя можно обезопасить себя и близких от того, что вода в душе или кране пойдет слишком горячей или холодной температуры.

И смесительный, и термостатический вентили достаточно деликатные приборы, поэтому не стоит слишком усердствовать в желании «подтянуть» арматуру вручную, она справится с поставленной задачей сама. А вот обеспечить им корректную работу путем установки примитивного фильтра для очистки воды будет просто необходимо.

Пример применения смесительного термостатического вентиля в узле системы отопления

Выбирая терморегулирующий смесительный вентиль, следует учитывать их главную функцию – регулирование. Приобретать стоит те модели, которые выполнены из более долговечного материала – бронзы.

Не стоит покупать арматуру с резиновыми уплотнителями: в летний период, когда радиаторы находятся в выключенном состоянии, резина может ссохнуться, что приведет к некорректной работе механизма.

Запорные устройства

Краны, используемые для установки в систему обогрева помещения, следует условно разделить на две группы – запорные и регулирующие. Деление это во многом условно, поскольку и запорная арматура позволяет регулировать движение теплоносителя. Естественно, в этом случае точность регулировки получается довольно низкой, однако отсечь батарею от источника воды можно.

Схема шаровой конструкции

Самой простой и часто используемой разновидностью кранов являются шаровые:

Шаровой кран предназначен для отключения радиатора. Его конструкция позволяет устанавливать устройство либо в открытое, либо в закрытое положение, так что регулировка осуществляется довольно по принципу «есть тепло – нет тепла».

Шаровые краны для радиаторов отопления обеспечивают двухпозиционную регулировку

Обратите внимание!В принципе, можно зафиксировать вентиль и в промежуточном положении, но тогда скорость его износа возрастет многократно за счет трения взвешенных в воде частиц о запорный элемент.Так что лучше этого не делать без крайней необходимости

Блокировка потока теплоносителя осуществляется за счет движения металлического шара с отверстием, соосным трубному просвету. При повороте рукоятки крана в действие приходит шток, который проворачивает сферу внутри корпуса, совмещая отверстие в ней с просветом трубы.
Как правило, детали кранов производятся из стали, бронзы или латуни. За герметизацию соединений и запорной части отвечают фторопластовые прокладки, которые при необходимости можно заменить своими руками.
Присоединение к радиатору осуществляется либо с помощью обычной гайки, либо с помощью «американки».

Шаровая конструкция с американкой

В отличие от шаровых кранов, конусные вентили дают возможность регулировать поток теплоносителя более плавно. Это обеспечивается особенностями их конструкции:

Устройство в разрезе

Запорным элементом выступает конусный шток, на поверхность которого наносится резьба.
Когда мы вращаем маховик, шток двигается по резьбе, смещаясь в вертикальной плоскости.
В крайнем нижнем положении просвет трубы полностью перекрывается. Герметичность перекрытия обеспечивается эластичными прокладками, которые надеваются на кольцевые канавки штока.
Поднимая запорную часть, мы приоткрываем просвет, и теплоноситель начинает поступать в радиатор.

Обратите внимание!Регулировать микроклимат в помещении можно лишь приблизительно, уменьшая или увеличивая количество горячей воды в каждой батарее

Модель в полипропиленовом корпусе

На практике чаще всего используются бронзовые или латунные конусные краны для радиаторов отопления: полипропиленом комплектуются только системы, часть труб в которых тоже сделана из пластика. Это объясняется сравнительно небольшой прочностью и износостойкостью полимеров по сравнению с сантехническими сплавами.

С другой стороны, полипропиленовые краны для радиаторов отопления стоят несколько дешевле, потому в условиях дефицита бюджета их вполне можно использовать.