Для чего нужен четырехходовой клапан
Четырёхходовый клапан для отопления
Отправим материал на почту
Под четрырёхходовым смесительным клапаном подразумевается фрагмент отопительной системы, с подсоединенными четырьмя трубами, внутри которых циркулирует теплоносящая жидкость с разной температурой. Предназначается для того, чтобы не допустить перегрев твёрдотопливного отопительного котла. За счёт термостатического клапана температурный диапазон внутри обогревающего оборудования не превышает 110°С. На уровне 95°С, он открывает подачу холодной воды и остужает систему до нужного состояния.
Устройство и функции
Корпус четырёхходового клапана латунный, как уже упоминалось, от него отходит 4 присоединительных фланца. Внутри смонтирована втулка, установленная на шпиндель, имеющий сложную конфигурацию.
Фактически приспособление предназначено для следующих целей:
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.
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:
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.
Как построена система
Устройство системы отопления и схема подсоединения системы отопления в комбинации с четырёхходовым клапаном выглядят так, как это показано на изображении.
Устройство отопительной системы построено из таких компонентов:
Сборка системы отопления
Сборка системы отопления выполняется в следующем порядке:
Обзор производителей
Важно! Данный обзор не является рейтинговым. Представлен в качестве ознакомления с ведущими мировыми производителями.
Honeywell
Американская корпорация, специализирующаяся на производстве комплектующих и электронных систем для использования в самых разнообразных отраслях промышленности, начиная с аэрокосмической и заканчивая военными госзаказами.
Клапаны серии V5442А предназначены для эксплуатации в системах, где в роли теплоносителя выступают жидкость с содержанием гликоля не более 50 единиц. Способны выдерживать диапазоны температур от 2 до 110°С.
Клапаны Honeywell реализуются в размерах соединений: 20, 25, 32 мм. Работают совместно с электроприводами. В системах с большим значением мощности устанавливаются фланцевые изделия из серии ZR-FA.
Шведское предприятие с более чем вековой историей существования. Выпускает четырёхходовые латунные клапаны с внутренней резьбой. Продукция способна работать при внутреннем давлении до 10 атм и температуре теплоносителя не более 130°С (функционировать с таким горячим теплоносителем он может только в течение небольшого промежутка времени).
Полезно! Рекомендованная максимальная температура клапанов Esbe равна 110°С.
Продукция реализуется в типоразмерах1/2-2 с параметрами пропускной способности, равными 2,5-40 Kvs.
Valtec
Итальянская компания, созданная в 2002 г. Одно из направлений предприятия, заключается в производстве четырёхходовых смесителей, предназначенных для продолжительной работы в системах отопления и кондиционирования.
При сравнительно небольшой истории существования, технический отдел бренда проанализировал преимущества и недостатки продукции ведущих брендов и с учётом их ошибок создал собственную линейку. Сегодня по качеству она ничем не уступает известным маркам.
Заключение
Вмонтированный в систему четырёхходовый клапан для отопления, улучшает эффективность обогревающих элементов и делают её экономичными. Основным условием для его установки является наличие источника электроснабжения, предназначенного для непрерывной работы клапанного привода.
Четырехходовой смесительный клапан для отопления
Четырёхходовой клапан – это элемент сантехники, выполняющий важные функции в системе обогрева.
Клапан четырехходовой смесительный Esbe
Устройство и функции
Четырёхходовой клапан для отопления вращает шпиндель в самом корпусе. Вращение обязательно должно осуществляться в свободном порядке, потому что втулка не содержит резьбы. Функционирующая часть шпинделя имеет пару выборок, при помощи которых открывается поток по двум проходам.
Как следствие, поток регулируется и не в силах пройти напрямую ко второй выборке. Поток может сворачивать в любой патрубок, что находится с левой либо правой стороны от него. Получается, что все потоки, которые проходят с разных сторон, перемешиваются и расходятся по четырём патрубкам.
Четырёхходовой клапан для отопления – это элемент обогревательной системы, к которому подсоединены четыре трубы, имеющие тепловой носитель разной температуры. Внутри корпуса находятся втулка и шпиндель. Последний имеет работу с трудной конфигурацией.
Работу 4-х ходового смесителя можно контролировать следующим образом:
Схема монтажа четырехходового смесительного клапана в системе отопления
Основные функции клапана 4-х ходового клапана следующие.
Производители
Четырёхходовой клапан для отопления производят такие компании, как Honeywell, ESBE, VALTEC и другие.
История компании Honeywell началась в 1885 году.
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.
Шведская компания ESBE уже более 100 лет устанавливает новые стандарты качества клапанов и приводов, применяемых в различных системах.
Все её изделия экономичны, надёжны и удобны при эксплуатации в системах обогрева, охлаждения и водяного снабжения.
Компания VALTEC появилась в 2002 году в Италии и за короткий срок наладила выпуск продукции, которая разработана на основе изучения плюсов и минусов товаров различных производителей.
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.
Как работает четырехходовой клапан
Тот, кто хоть раз пытался изучить различные схемы отопительных систем, наверняка сталкивался с такими, где подающий и обратный трубопроводы чудесным образом сходятся воедино. В центре этого узла стоит некий элемент, к которому с четырех сторон подключаются трубы с теплоносителем разной температуры. Этот элемент — четырехходовой клапан для отопления, о назначении и работе которого пойдет речь в данной статье.
О принципе работы клапана
Как и его более «скромный» трехходовой собрат, четырехходовой клапан изготавливается из качественной латуни, но вместо трех присоединительных патрубков имеет целых 4. Внутри корпуса на уплотнительной втулке вращается шпиндель с цилиндрической рабочей частью сложной конфигурации.
В ней с двух противоположных сторон сделаны выборки в виде лысок, так что посередине рабочая часть напоминает заслонку. Сверху и снизу в ней сохранена цилиндрическая форма, чтобы можно было выполнить уплотнение.
Шпиндель со втулкой прижимается к корпусу крышкой на 4 винтах, снаружи на конец вала насаживается регулировочная рукоятка либо устанавливается сервопривод. Как выглядит весь этот механизм, поможет хорошо представить показанная ниже детальная схема четырехходового клапана:
Шпиндель вращается во втулке свободно, поскольку не имеет резьбы. Но при этом выборки, сделанные в рабочей части, могут открывать проток по двум проходам попарно либо позволять смешиваться трем потокам в разных пропорциях. Как это происходит, показано на схеме:
Для справки. Существует и другая конструкция четырехходового клапана, где вместо вращающегося шпинделя задействован нажимной шток. Но подобные элементы не могут смешивать потоки, а только перераспределять. Они нашли свое применение в газовых двухконтурных котлах, переключая поток горячей воды с отопительной системы на сеть ГВС.
Особенность нашего функционального элемента состоит в том, что поток теплоносителя, подведенный к одному из его патрубков, никогда не сможет пройти к другому выходу по прямой. Поток всегда будет поворачивать в правый или левый патрубок, но никак не попадет в противоположный. При определенном положении шпинделя заслонка позволяет теплоносителю проходить сразу вправо и влево, смешиваясь с потоком, идущим из противоположного входа. В этом и заключается принцип работы четырехходового клапана в системе отопления.
Следует отметить, что управление клапаном может осуществляться двумя способами:
вручную: требуемого распределения потоков добиваются путем установки штока в определенное положение, ориентируясь по шкале, находящейся напротив рукоятки. Способ используется редко, поскольку эффективная работа системы требует периодической корректировки, постоянно производить ее вручную невозможно;
автоматически: шпиндель клапана вращается сервоприводом, получающим команды от внешних датчиков либо контроллера. Это позволяет придерживаться заданных температур воды в системе при изменении внешних условий.
Практическое применение
Везде, где нужно обеспечить качественное регулирование теплоносителя, могут применяться клапаны четырехходового типа. Качественное регулирование – это управление температурой теплоносителя, а не его расходом. Добиться необходимой температуры в системе водяного отопления можно лишь одним способом – смешиванием горячей и остывшей воды, получая на выходе теплоноситель с нужными параметрами. Успешное выполнение данного процесса как раз и обеспечивает устройство четырехходового клапана. Приведем пару примеров установки элемента для таких случаев:
Как известно, твердотопливный котел в режиме разогрева нуждается в защите от выпадения конденсата, от которого стенки топки подвергаются коррозии. Традиционная схема с байпасом и трехходовым смесительным клапаном, не позволяющим холодной воде из системы проникать в котловой бак, может быть усовершенствована. Вместо байпасной линии и смесительного узла ставится четырехходовой клапан, как это изображено на схеме:
Возникает закономерный вопрос: какая польза от такой схемы, где придется ставить второй насос, да еще и контроллер для управления сервоприводом? Дело в том, что здесь работа четырехходового клапана подменяет собой не только байпас, но и гидравлический разделитель (гидрострелку), буде в таковом есть нужда. В результате мы получаем 2 отдельных контура, обменивающихся между собой теплоносителем по мере необходимости. Котел дозировано получает охлажденную воду, а радиаторы – теплоноситель с оптимальной температурой.
Поскольку вода, циркулирующая по греющим контурам теплых полов, нагревается максимум до 45 °С, то запускать в них теплоноситель напрямую от котла недопустимо. С целью выдержать такую температуру перед распределительным коллектором обычно ставится смешивающий узел с трехходовым термостатическим краном и байпасом. А вот если вместо этого узла установить четырехходовой смесительный клапан, то в греющих контурах можно использовать обратную воду, идущую от радиаторов, что и показано на схеме:
Заключение
Нельзя сказать, что установка четырехходового крана проста и не требует финансовых вложений. Наоборот, реализация подобных схем выльется в ощутимые финансовые затраты. С другой стороны, они не настолько велики, чтобы отказаться от преимуществ таких систем – эффективности работы и в результате – экономичности. Важное условие – наличие надежного электроснабжения, так как без него перестанет работать привод клапана.
