Regulacja temperatury w domu poprzez regulację mocy kotła nie zawsze prowadzi do pożądanego rezultatu, zwłaszcza jeśli jest kilka gałęzi grzewczych. O wiele bardziej wydajne jest zainstalowanie trójdrożnego kranu do ogrzewania, który pozwala zorganizować częściową recyrkulację chłodziwa.
Zasada działania
Trójdrożny kran umożliwia rozprowadzenie chłodziwa na dwie niezależne linie lub zmieszanie dwóch przepływów w jeden. Osiąga się to poprzez zastosowanie zaworu zainstalowanego pomiędzy rurą wlotową a obydwoma wylotami. Zmieniając stan zaworu, można uzyskać rozkład przepływu z rury wlotowej na dwa wyloty w wymaganych proporcjach. Dodatkowo za pomocą zaworu trójdrogowego można skierować cały przepływ na jeden wylot, całkowicie blokując drugi.
Taki schemat zapewnia możliwość mieszania gorącej wody pochodzącej z kotła z powrotem. Regulując położenie zaworu, można regulować temperaturę bez konieczności zmiany ustawień kotła grzewczego. W ten sposób możliwe jest stworzenie optymalnego trybu pracy urządzeń grzewczych i zachowanie możliwości regulacji temperatury ogrzewania grzejników. Po drodze prowadzi to do znacznych oszczędności energii.
Jeżeli w instalacji występuje jedna pompa obiegowa, umieszcza się ją na powrocie pomiędzy kotłem a zaworem trójdrogowym. Połączenie to umożliwia pracę systemu grzewczego w trzech trybach:
- maksymalna moc, gdy podgrzana woda w całości dostanie się do grzejników. Płyn chłodzący z rury wlotowej kranu trójdrożnego kierowany jest do rury prowadzącej do grzejników. Powrót jest zablokowany;
- tryb łączony. Zawór trójdrogowy rozdziela gorący płyn chłodzący pomiędzy główny przewód grzewczy a rurę powrotną. Jednocześnie możliwa staje się płynna regulacja temperatury ogrzewania grzejników;
- recyrkulacja. Rura wylotowa do magistrali grzewczej jest zamknięta, cały przepływ jest natychmiast kierowany na powrót. Tryb ten stosuje się w przypadku konieczności czasowego wyłączenia ogrzewania bez wyłączania kotła.
Możliwości zaworów trójdrogowych wykorzystuje się przy organizacji ogrzewania za pomocą ciepłych podłóg. Maksymalna temperatura w obiegu ogrzewania podłogowego nie może przekroczyć 35C. W systemie grzejników temperatura może osiągnąć +60 lub więcej.
Bateria trójdrożna w przypadku ciepłej podłogi umożliwia przekierowanie głównego przepływu czynnika chłodniczego na powrót lub do instalacji grzejnikowej. Jednocześnie znacznie zmniejsza się przepływ w obiegu ciepłej podłogi, uniemożliwiając jej nagrzanie powyżej zadanego poziomu.
Budowa
Najczęściej krany wykonane są z następujących materiałów:
- żeliwo;
- mosiądz;
- Stal nierdzewna.
Najpopularniejsze modele mosiężne, ponieważ metal ten jest tani, ale jednocześnie lekki i mocny. W droższych modelach zastosowano stal nierdzewną. Zawory żeliwne są stosowane w wysokowydajnych systemach z rurami o dużej średnicy.
Zewnętrznie kran trójdrożny przypomina trójnik z zaworem lub kranem zainstalowanym na przecięciu trzech dysz. Istnieją dwa typy:
- magazyn;
- kulisty
Modele prętowe posiadają komorę centralną ze ściankami działowymi i dwoma wylotami. Pomiędzy kranami porusza się pręt z zaworem gumowym lub kulowym. Kiedy zmienia się położenie pręta, przepływ wody jest redystrybuowany pomiędzy dyszami wylotowymi.
Zaletą prętów jest dokładność regulacji i wysoka niezawodność. Należy jednak ostrożnie podejść do wyboru. Średnica dysz i promień siodełka mogą być znacznie mniejsze niż średnica zewnętrznego połączenia dysz kranu. Może to prowadzić do zmniejszenia wydajności systemu grzewczego i zwiększenia obciążenia pompy obiegowej .
W modelach kulistych przepływ będzie podzielony przez kulę lub cylinder z otworem przelotowym. Kula obraca się w komorze z uszczelkami teflonowymi. Taka konstrukcja pozwala dokładnie i szybko wyregulować system, ale pod względem niezawodności modele kulowe są gorsze od modeli zaworów. Brak trwałości tłumaczy się pojawieniem się na powierzchni kuli oraz teflonowej uszczelki, która pogarsza szczelność, z osadem lub zgorzeliną.
Zawory automatyczne z napędem elektrycznym
Aby utrzymać stabilną temperaturę w domu, należy okresowo regulować położenie baterii trójdrożnej, co wiąże się ze zmianą temperatury na ulicy. Zarządzanie można zautomatyzować, podłączając je do sterownika zdolnego do wysyłania sygnałów sterujących w przypadku zmiany temperatury powietrza.
Żuraw jest sterowany bezpośrednio za pomocą elektrycznego serwonapędu. Montuje się go na pręcie lub na osi w przypadku modelu kulowego. Montaż serwonapędu jest możliwy na prawie każdym kranie trójdrożnym. Jednak w przypadku zautomatyzowanych systemów grzewczych bardziej odpowiednie jest stosowanie kranów trójdrożnych, pierwotnie zaprojektowanych do montażu serwonapędu. Uprości to instalację i sprawi, że cała konstrukcja będzie bardziej zwarta.
Zawory automatyczne z termostatem
Oprócz serwonapędu istnieje możliwość sterowania zaworem trójdrogowym za pomocą głowicy termostatycznej. Urządzenie to działa na zasadzie rozszerzania się cieczy lub gazu zawartej w specjalnej komorze. W miarę nagrzewania zmienia się objętość tych cieczy lub gazów, co prowadzi do obrotu drążka sterującego.
Zastosowanie termostatów eliminuje konieczność stosowania sterowników elektronicznych i serwonapędów wymagających podłączenia zasilania. Ponadto takie systemy są znacznie tańsze.
Wstępne ustawienie takich urządzeń jest jednak trudniejsze, gdyż wymaga doboru optymalnego ciśnienia w głowicy, niezbędnego do osiągnięcia pożądanego poziomu wrażliwości termicznej.
Instalacja
Instalując kran trójdrożny, należy przestrzegać ogólnych zasad pracy z armaturą grzewczą:
- dla ułatwienia montażu i dalszej konserwacji zaleca się stosowanie armatury amerykańskiej;
- rury są doprowadzane tak dokładnie, jak to możliwe, do wymiarów dźwigu;
- konieczne jest zapewnienie rezerwy wolnej przestrzeni, aby zapewnić możliwość usunięcia dźwigu;
- drążek sterujący powinien być skierowany w stronę maksymalnie wolnego dostępu.
Ponadto sensowne jest zorganizowanie obejścia z zaworem odcinającym. Zatem konstrukcja pozwoli na utrzymanie wydajności systemu grzewczego podczas prac naprawczych na kranu trójdrożnym.