Четырёхходовый клапан для отопления

Схематичное изображение

Функционал четырёхходового клапана построен на вращении шпинделя, установленного внутри него. Его движение не ограничено, так как резьба на втулке отсутствует. На рабочей части движущегося элемента имеются 2 выборки. Через них осуществляется протекание воды по двум каналам. Это приводит к тому, что одновременно попасть во все каналы жидкость не может и распределяется равномерно.

Схематичное изображение режима работы клапана Источник domotopim.ru

Полезно! Движущийся теплоноситель попадает в один из двух патрубков, располагающихся с правой или левой стороны от него. По такому принуципу и осуществляется смешивание воды во всей системе.

Встречаются модели четырёхходовых клапанов без шпинделя. Вместо них устанавливается нажимной шток. Недостатком такой конструкции является отсутствие функции смешивания потоков.

Контроль за работой четырёхходового клапана осуществляется 2 способами:

• Ручным. Чтобы распределить жидкость шток устанавливается строго в одной позиции. Выставление режимов осуществляется также, вручную.
• Автоматическим. Вращающийся элемент приходит в движение после получения команды, переданной датчиком, установленным снаружи. Специфическая конструкция обеспечивает поддержание постоянной заданной температуры.

Четырёхходовый клапан для отопления служит для снижения перерасхода использующегося теплоносителя. Простая конструкция приспособления позволяет эксплуатировать элемент без дифференциальных байпасов, из-за способности клапана пропускать через себя только определённый объём жидкости.

Приспособление является незаменимым там, где необходим постоянный контроль за температурой теплоносителя. Прежде всего к ним относятся отопительные системы радиаторного типа с котлом, питающимся твёрдым топливом (дрова, уголь).

В случаях с другими отопительными системами, температура теплоносителя регулируется благодаря водной помпе и байпасу, здесь эти функции возложены на четырёхходовый клапан. В результате работа котла стабильна, а количество получаемого теплоносителя не превышает нормы.

Отопление с четырехходовым клапаном

Монтаж системы отопления с четырехходовым клапаном:

Схема подключения отопительной системы с четырехходовым смесителем состоит из следующих элементов:

1. Котел;
2. Четырехходовый термостатический смеситель;
3. Предохранительный клапан;
4. Редукционный вентиль;
5. Фильтр;
6. Шаровой кран;
7. Насос;
8. Отопительные батареи.

Смонтированную отопительную систему нужно обязательно промыть водой. Это необходимо, чтобы из нее удалились различные механические частицы. После этого должна быть проверена работа котла под давлением 2 бар и при выключенном расширительном баке

Следует обратить внимание на то, что между началом полноценной работы котла и его проверкой под гидравлическим давлением должен пройти небольшой промежуток времени. Ограничение по времени обусловлено тем, что при долгом отсутствии воды в отопительной системе, она будет подвержена коррозии

Четырехходовой клапан – это элемент системы отопления, к которому подключены четыре трубы, имеющие теплоносители разной температуры, используется, чтобы предотвратить перегрев твердотопливного котла. Термостатический клапан не допускает превышение температуры внутри котла выше 110 °C. Уже при температуре 95 °C он запускает холодную воду для охлаждения системы.

Конструкция четырехходового клапана

Корпус сделан из латуни, к нему присоединены 4 соединительных патрубка. Внутри корпуса расположена втулка и шпиндель, работа которого имеет сложную конфигурацию.

Термостатический смесительный кран выполняет такие функции:

• Смешивание потоков воды разных температур. Благодаря смешиванию работает плавное регулирование нагрева воды;
• Защита котла. Четерехходовой смеситель предотвращает появление коррозии, продлевая этим срок эксплуатации оборудования.

Схема четырехходового смесителя

Принцип работы такого клапана для отопления заключается во вращении шпинделя внутри корпуса. Причем это вращение должно быть свободным, так как втулка не имеет резьбы. Рабочая часть шпинделя имеет две выборки, через которые открывается поток по двум проходам. Таким образом, поток будет регулироваться и не сможет пройти напрямую ко второй выборке. Поток сможет поворачивать в любой из патрубков, расположенных с левой или правой стороны от него. Так, все потоки, идущие с противоположных сторон, смешиваются и распределяются по четырем патрубкам.

Существуют конструкции, в которых вместо шпинделя работает нажимной шток, но такие устройства не могут смешивать потоки.

Работа клапана контролируется двумя способами:

• Ручной. Распределение потоков требует установки штока в одном определенном положении. Регулировать это положение нужно вручную.
• Автоматический. Вращение шпинделя происходит в результате получаемой команды от внешнего датчика. Таким образом, в системе отопления постоянно удерживается заданная температура.

Четырехходовой смесительный клапан обеспечивает стабильный расход холодного и горячего теплоносителя. Принцип его работы не требует установки дифференциального байпаса, ведь клапан сам пропускает нужное количество воды. Устройство используется там, где необходима регулировка температуры. Прежде всего, это система радиаторного отопления с твердотопливным котлом. Если в других случаях регулирование теплоносителей происходит с помощью гидронасоса и байпаса, то здесь работа клапана полностью заменяет эти два элемента. В итоге котел работает в стабильном режиме, постоянно получая дозированное количество теплоносителя.

Отопление с четырехходовым клапаном

Монтаж системы отопления с четырехходовым клапаном:

Схема подключения отопительной системы с четырехходовым смесителем состоит из следующих элементов:

1. Котел;
2. Четырехходовый термостатический смеситель;
3. Предохранительный клапан;
4. Редукционный вентиль;
5. Фильтр;
6. Шаровой кран;
7. Насос;
8. Отопительные батареи.

Смонтированную отопительную систему нужно обязательно промыть водой. Это необходимо, чтобы из нее удалились различные механические частицы. После этого должна быть проверена работа котла под давлением 2 бар и при выключенном расширительном баке

Следует обратить внимание на то, что между началом полноценной работы котла и его проверкой под гидравлическим давлением должен пройти небольшой промежуток времени. Ограничение по времени обусловлено тем, что при долгом отсутствии воды в отопительной системе, она будет подвержена коррозии

Как сделать систему отопления с четырехходовым клапаном

Как построена система

Устройство системы отопления и схема подсоединения системы отопления в комбинации с четырёхходовым клапаном выглядят так, как это показано на изображении.

Схема подключения системы отопления с четырёхходовым клапаном Источник domotopim.ru

Устройство отопительной системы построено из таких компонентов:

• 1 – Котла.
• 2 – Четырёхходового клапана.
• 3 – Предохранительного клапана.
• 4 – Редукционного вентиля.
• 5 – Фильтра.
• 6 – Шарового крана.
• 7 – Циркуляционного насоса.
• 8 – Отопительных батарей (радиаторов).

Производители

Четырёхходовой клапан для отопления производят такие компании, как Honeywell, ESBE, VALTEC и другие.
На сегодняшний день это производитель, который входит в список 100 ведущих мировых фирм, составляемый журналом Fortune.

Четырёхходовой клапан Honeywell

Четырёхходовые клапаны Honeywell серии V5442A изготовлены для систем, где в качестве теплоносителя выступает вода либо жидкости, с процентом гликоля до 50. Они предназначены для работы при температуре от 2 до 110 °С и в рабочем давлении до 6 бар.

Хоневелл изготавливает клапаны с размером соединения 20, 25, 32 мм. Поэтому значения коэффициента Kvs – от 4 до 16 м³/ч. Работают устройства серии вместе с электрическими приводами. Для систем с большей мощностью применяется фланцевая серия клапанов ZR-FA.

Четырёхходовой клапан Honeywell не вызовет трудностей при монтаже, существует много вариантов реализации.

Все её изделия экономичны, надёжны и удобны при эксплуатации в системах обогрева, охлаждения и водяного снабжения.

ESBE предлагает 4-х ходовой клапан для отопления с внутренней резьбой. Корпус клапана изготовлен из латуни. Рабочее давление 10 атмосфер, температура 110 градусов (кратковременная — 130 градусов). Четырёхходовой смесительный клапан производится в размерах 1/2-2″, с пропускной способностью 2,5 -40 Kvs.

Валтек предлагает смесительные клапаны различного назначения, которые рассчитаны на долговечную работу в системе инженерии (водяной тёплый пол, вмонтированное настенное, потолочное отопление и охлаждение, горячее водяное снабжение). Продукцию производителя можно найти в любой точке России и стран СНГ.

Нельзя утверждать, что четырёхходовой клапан для отопления не потребует финансовых вложений. Установка прибора будет стоить дорого, однако, с другой стороны, эффективность работы и, как следствие, экономичность, оправдывает денежные затраты. Есть только главное условие – наличие качественной электрической сети, так как без неё привод клапана перестанет работать.

Это позволяет несколько автоматизировать управление, однако не дает возможности постоянно поддерживать определенную температуру на входе в котел (что необходимо для безопасности и долговечности работы теплогенератора). Ведь при больших перепадах температур существует вероятность образования конденсата с последующей коррозией теплобменника, увеличивается также интенсивность накипеобразования. В случае использования чугунного теплообменника возможно появление трещин в секциях теплообменника. Кроме того, увеличивается напряжение на соединениях деталей котлов, в первую очередь, на стыках и вдоль сварных швов.

Поэтому для безопасности работы и долговечности оборудования, а также достижения необходимого уровня комфорта, для разделения отопительного и котлового контуров применяют четырехходовые клапаны. На рис. 2 представлена типовая схема с использованием твердотопливного котла и бака-аккумулятора ГВС (один выход из котла, после которого теплоноситель распределяется на подогрев горячей воды и систему отопления). Разделение котлового контура и контура системы отопления осуществляется с помощью 4-ходового клапана, который позволяет достичь постоянной циркуляции в котловом и, одновременно, в контуре системы отопления.

Рис. 2. Схема монтажа твердотопливного котла к системе отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя и 4-ходовым клапаном:1 — котел; 2 — блок автоматики управления котлом; 3 — датчик температуры теплоносителя; 4 — комнатный термостат; 5 — циркуляционный насос; 6 — потребитель тепла; 7 — дифференциальный клапан; 8 — четырехходовой смесительный клапан; 9 — расширительный бак; 10 — бойлер ГВС; 11 — насос бойлера; 12 — запорная арматура; 13 — фильтр

При этом, дополнительно к крайним положениям, в средней позиции 50% теплоносителя идет в систему отопления, смешиваясь с 50% теплоносителя, возвращающегося из системы отопления, а оставшаяся часть — возвращается обратно в котел, смешиваясь с оставшейся частью теплоносителя из системы отопления. Возможно также поддерживать, в отличие от регулирования с 3-ходовыми клапанами, константу разделения потоков и в других строго определенных пропорциях. Например, 30% теплоносителя — в котловом контуре, 70% — в систему отопления. Или любое другое соотношение (рис. 3).

Рис. 3. Положения 4-ходового клапана

Такое постоянство расхода очень важно для твердотопливного котла, поскольку, как мы уже отмечали выше, при его применении не такие широкие возможности влиять на интенсивность процесса горения, как в газовых котлах. Применение же автоматического регулятора тяги позволяет регулировать температуру только на выходе из котла, но не на обратной линии

Сборка системы отопления

Сборка системы отопления выполняется в следующем порядке:

• На трубу обратки фиксируют помпу, которая отвечает за скорость циркуляции теплоносящей жидкости.
• Предохранительные ветви монтируются на входную и выходную трубу. Клапан и кран на последних монтировать запрещено, из-за того высокого давления, под которым они окажутся.
• Обратного клапан ставят на водоподающий трубопровод. В его функции будет входить защита системы от негативного воздействия обратных разряжений и сифонных дренажей.
• Расширительный бачок располагается в самой высокой точке трубопровода. Такое условие необходимо для снижения вероятности возникновения проблем циркуляции в результате расширения воды. Устанавливаться он может, как в горизонтальной, так и вертикальной позиции.
• Монтаж расширительного крана. Осуществляется это установкой термостатического клапана с двойным датчиком. Нужен он для достижения равномерного распределения тепловой энергии. Как уже упоминалось, при нагреве температуры воды более 95°С, он передаёт импульсный сигнал к термостатическому смесителю, который открывает подачу холодного потока. После того, как система охлаждена, подаётся другой сигнал, клапан закрывается, подача воды прекращается.
• Завершается сборка монтажом редуктора давления. Устанавливается он непосредственно рядом с входным патрубком термостатического смесителя. Предназначается для снижения перепада давления при открытии клапана и подаче жидкости.