Driewegklep in het verwarmingssysteem: werking, selectiecriteria, schema en installatie

Voor het constant handhaven van een comfortabele warmtebalans in huis wordt in het verwarmingscircuit een element zoals een driewegklep opgenomen, die de warmte gelijkmatig over alle kamers verdeelt.

Ondanks het belang van dit onderdeel, heeft het geen complexe constructie. Laten we de constructieve kenmerken en werkingsprincipes van de driewegklep begrijpen. Welke regels moet u volgen bij het kiezen van het apparaat en welke nuances zijn er bij de installatie ervan?

Kenmerken van de driewegklep

Het water dat naar de radiator komt, heeft een bepaalde temperatuur, waarop vaak geen invloed kan worden uitgeoefend. De driewegklep regelt door niet de temperatuur, maar de hoeveelheid vloeistof te veranderen.

Dit maakt het mogelijk om, zonder het oppervlak van de radiator te veranderen, de gewenste hoeveelheid warmte naar de kamers te voeren, maar alleen binnen de grenzen van het systeemvermogen.

Scheidings- en mengtoestellen

Visueel heeft de driewegklep gelijkenis met een T-stuk, maar vervult totaal andere functies. Zo'n eenheid, voorzien van een thermostaat, behoort tot de afsluiters en is een van de belangrijkste elementen.

Er zijn twee soorten van deze apparaten: scheidings- en mengtoestellen.

De eerste worden gebruikt wanneer de warmtedrager tegelijkertijd in meerdere richtingen moet worden geleverd. In feite is de eenheid een menger die een stabiele stroom met een ingestelde temperatuur creëert. Het wordt gemonteerd in het netwerk dat verwarmde lucht levert, en in watertoevoersystemen.

De driewegklep wordt zowel gebruikt als menger als als verdeler van lucht of warm water

Apparaten van het tweede type dienen om stromen te combineren en hun temperatuur te regelen. Voor inkomende stromen met verschillende temperatuur zijn er twee openingen, en voor hun uitgang één. Ze worden gebruikt bij de installatie van vloerverwarming om oververhitting van het oppervlak te voorkomen.

De driewegklep en temperatuurregelaar zijn apart verkrijgbaar. Voor autonome verwarmingssystemen wordt het echter als een meer rationele en effectieve oplossing beschouwd om een constructie met een thermostaat aan te schaffen.

Constructieve uitvoering van driewegkranen

Op basis van de constructie worden kleppen onderverdeeld in zittingkleppen en draaikleppen. Het werkingsprincipe van de eerste is gebaseerd op de ritmische verticale beweging van de spindel — de regelingsmethode 'spindel-zitting'. Dit type behoort tot de mengkleppen. Vaak wordt de bediening uitgevoerd met een elektromechanische aandrijving.

Het belangrijkste onderdeel van de draaiconstructie is een roterende sector. Tijdens de beweging werkt de spindel in op de kogelafsluiter, die de toevoer van het verwarmingsmedium gedeeltelijk of volledig afsluit. Deze regelmethode wordt 'kogel-zitting' genoemd.

Deze apparaten hebben een verhoogde slijtvastheid. Ze zijn aangepast aan grote temperatuurschommelingen en worden geclassificeerd als afsluiters. In particuliere woningen, waar het waterverbruik relatief klein is, kunnen ze ook als mengkleppen functioneren.

Het kenmerk van een mengklep is dat deze één uitgang en twee ingangen heeft. Het is bedoeld om de temperatuur van de werkvloeistof te regelen door stromen met hoge en lage temperatuur te mengen. Bij de juiste installatie kan het product ook stromen splitsen.

Hier is schematisch de werking weergegeven van een driewegkraan van het zitting-meng- en scheidingstype

Een driewegklep van het scheidingstype wordt gebruikt wanneer het nodig is om heet verwarmingsmedium naar meerdere richtingen te voeren.

Alle modellen van dergelijke kranen verschillen van elkaar op enkele kenmerken:

• mechanisme van de afsluiter — dit kan zowel een span- als een pakkingmechanisme zijn;
• vorm van de afsluitdop — er bestaan L-, T- en S-vormige;
• type afsluiter — er zijn cilindrische, bolvormige en conische;
• aansluiting op het circuit — met behulp van een koppeling, flens, door middel van lassen, enz.;
• manier van bediening — automatisch, halfautomatisch, handmatig.

Het mengapparaat is voorzien van een centrale spindel, met één kogelklep. Deze sluit op het juiste moment de afsluiter van de inlaatopening.

Bij apparaten van het scheidingstype is de spindel voorzien van twee kleppen die in de uitlaatpijpen zijn gemonteerd.

Het werkt volgens een iets ander schema. De werking van de driewegklep wordt duidelijker na een gedetailleerde analyse van de constructie.

De samenstellende delen van een driewegklep zijn: de behuizing (1), de klepinzet (2), de klepkegel (3), de gepolijste klepstang (4), de klepzitting (5), de ontlastkamer (6), de pakkingafdichting (7)

De behuizing van dit type producten is gegoten. Deze wordt gemaakt van messing of brons met een galvanische chroom-nikkel coating. Deze heeft zowel beschermende als decoratieve functies. Voor aansluiting op de leiding zijn er schroefdraadaansluitingen — in totaal drie stuks. Het type schroefdraadverbinding hangt af van het gekozen model.

Optimale drukparameters in het verwarmingssysteem voor een stabiele werking van de klep — 10 kg/cm². Bij overschrijding van deze waarde kunnen er problemen ontstaan.

Er zijn ook beperkingen voor temperatuurwaarden — 95º voor ketels, 110º voor zonnepanelen. De toegestane regeling van de temperatuur van het verwarmingsmedium varieert per model tussen 20-60º. De prestatie schommelt tussen 1,6–2,5 m³/h.

Werkingsprincipe van het apparaat

Door het installeren van een mengende driewegklep kan worden bereikt dat de temperatuur van de vloeistof aan de uitlaat binnen de ingestelde grenzen blijft.

Het werkingsprincipe is hetzelfde voor zowel een gesloten verwarmingssysteem als voor een warmwatersysteem. Het enige verschil is dat in het eerste geval de warmtedrager gelijkmatig warmte overdraagt van de bron naar de radiatoren, en in het tweede geval transporteert het warm water naar huishoudelijke apparaten.

Totdat het temperatuurgevoelige element een bepaalde temperatuur heeft bereikt, wordt de warmtedrager vanaf de voorste aansluiting toegevoerd en komt deze ongehinderd aan in de rechter. Wanneer het werkelement een temperatuur boven de ingestelde waarde bereikt, zet het uit.

Dit leidt tot een verticale neerwaartse verplaatsing van de klep en bijgevolg tot het afsluiten van de toevoerweg van de verwarmde warmtedrager van onderaf. Vervolgens opent de linker aansluiting voor de toevoer van koude vloeistof.

Op het schema staat de aansluitvolgorde van de driewegklep in een autonoom verwarmingssysteem weergegeven. Bij afwezigheid ervan in het retourcircuit kan condensvorming optreden als gevolg van temperatuurverlaging.

Het mengen van koude vloeistof met hete leidt tot temperatuurevenwicht. Het temperatuurgevoelige element neemt zijn oorspronkelijke vorm weer aan, en de klep zijn oorspronkelijke positie.

Als de driewegklep in het retourcircuit is geïnstalleerd, moet het proces in omgekeerde volgorde plaatsvinden. Wanneer de vloeistof afkoelt, wordt rechtstreeks de weg geopend voor heet water uit de ketel.

Aandrijfmechanisme van het apparaat

De kleppen kunnen ook verschillen in het type aandrijfmechanisme. De aandrijving kan hydraulisch, elektromechanisch, pneumatisch of handmatig zijn.

De elektromechanische aandrijving wordt onderverdeeld in typen, waarvan de eenvoudige thermostaat de meest voorkomende is. Deze werkt door uitzetting van vloeistof met een thermoactief element erin. Hierdoor ontstaat druk op de stang. Dit is een gemakkelijk verwijderbare uitvoering, toegepast in producten die in huishoudelijke systemen zijn geïnstalleerd.

De volgende variant is een aandrijving met een thermostaathoed, voorzien van een temperatuurgevoelig element. Het apparaat is aangevuld met een externe temperatuursensor die zich direct in de leiding bevindt. Deze wordt met de aandrijving verbonden door een capillaire buis.

Dit type regeling wordt als het meest nauwkeurig beschouwd. Optioneel kan de eenvoudige thermostataandrijving eenvoudig worden vervangen door een thermostaathoed.

Voor een klep met elektrische aandrijving kunnen de startmechanismen bestaan uit elektromagneten, servoaandrijvingen die gebaseerd zijn op laagvermogen elektromotoren of overbrengingssystemen.

Er bestaat een variant van de driewegklep met elektrische aandrijving. De bediening ervan gebeurt via een controller die is uitgerust met temperatuursensoren en die commando's geeft aan het hoofdsysteem. Een vereenvoudigde versie van de aandrijving met controller is de servoaandrijving.

Hij bedient de klep rechtstreeks. De eenvoudigste aandrijving is handmatig. Hier wordt de regeling uitgevoerd door het draaien van een plastic dop met een schroefverbinding. De bodem ervan komt in contact met het uiteinde van de spindel. Door aan- of losdraaien wordt de schuif verplaatst.

De aanwezigheid van een elektrische of servoaandrijving maakt het mogelijk om de temperatuurmodus te programmeren met een oriëntatie op het tijdstip van de dag. Oorspronkelijk maakt het aandrijfmechanisme geen deel uit van de levering van de driewegklep. Dit wordt apart aangeschaft op basis van de kenmerken van het specifieke verwarmingsnetwerk. Het product kan worden gebruikt in elk type verwarmingssysteem.

Waar worden driewegkleppen gebruikt?

Kleppen van dit type komen in verschillende schema's voor. Ze worden opgenomen in het montageschema van vloerverwarming om een gelijkmatige verwarming van alle delen te garanderen en oververhitting van afzonderlijke aftakkingen te voorkomen.

In het geval van een vastebrandstofketel wordt vaak condens waargenomen in de kamer. Het installeren van een driewegkraan kan hiertegen helpen.

De klep die in het vloerverwarmingssysteem is ingebouwd, zorgt voor het handhaven van de gewenste temperatuur door kleine porties warm water aan het verwarmingsmedium toe te voegen.

Het driewegapparaat werkt effectief in het verwarmingssysteem wanneer het nodig is om het warmwatercircuit aan te sluiten en de warmtestromen te scheiden.

Het gebruik van de klep in de radiatormontage maakt het mogelijk om zonder bypass te doen. Installatie ervan op de retourleiding schept voorwaarden voor een kort circuit.

Nuances bij het kiezen van het apparaat

Algemeen bij het kiezen van een geschikte driewegklep zijn de volgende aanbevelingen:

1. Gerenommeerde fabrikanten hebben de voorkeur. Vaak komt men op de markt afsluiters van lage kwaliteit van onbekende bedrijven tegen.
2. Producten van koper of messing hebben een grotere slijtvastheid.
3. Handmatige bediening is betrouwbaarder, maar minder functioneel.

Het belangrijkste punt zijn de technische parameters van het systeem waarin het wordt geïnstalleerd. Men houdt rekening met de volgende kenmerken: druk niveau, maximale temperatuur van het verwarmingsmedium op het installatiepunt van het apparaat, toelaatbare drukval, volume water dat door de klep stroomt.

Een klep met een correct gekozen doorlaatcapaciteit zal goed werken. Hiervoor moet u de prestaties van uw waterleidingsysteem vergelijken met de doorlaatfactor van het apparaat. Deze is verplicht op elk model aangegeven.

Voor kleine ruimtes zoals een badkamer is het niet rationeel om een dure klep met thermostaatmenger te kiezen.

In grote ruimtes met vloerverwarming is een apparaat met automatische temperatuurregeling nodig. Een leidraad voor de keuze moet ook de overeenstemming van het product met de GOST 12894-2005 zijn.

De prijs kan sterk variëren, alles hangt af van de fabrikant.

In buitenhuizen met een geïnstalleerde vastebrandstofketel is het verwarmingsschema niet erg ingewikkeld. Hier voldoet een driewegklep met een vereenvoudigde constructie.

Hij werkt autonoom en heeft geen thermostaatknop, sensor en zelfs geen steel. Het thermostatische element dat zijn werking regelt, is ingesteld op een bepaalde temperatuur en bevindt zich in de behuizing.

Fabrikanten van driewegapparaten

Op de markt is er een groot assortiment driewegkleppen, zowel van gerenommeerde als van onbekende fabrikanten. U kunt een model kiezen nadat de algemene parameters van het product zijn bepaald.

De eerste plaats in de verkooplijst wordt ingenomen door de afsluiters van het Zweedse bedrijf Esbe. Dit is een vrij bekend merk, daarom zijn de driewegproducten betrouwbaar en duurzaam.

De driewegklep van Esbe van het mengtype wordt zowel in verwarmings- als koelsystemen gebruikt. De regeling kan handmatig of automatisch zijn.

Onder consumenten staan de driewegkleppen van de Koreaanse fabrikant Navien bekend om hun kwaliteit. U moet ze aanschaffen als u een ketel van hetzelfde bedrijf heeft.

Een grotere nauwkeurigheid wordt bereikt door installatie van het apparaat van het Deense bedrijf Danfoss. Het werkt volledig automatisch.

Goede kwaliteit en een democratische prijs kenmerken de kleppen van Valtec, die gezamenlijk worden vervaardigd door specialisten uit Italië en Rusland.

De producten van het Amerikaanse bedrijf Honeywell zijn effectief in gebruik. Deze kleppen hebben een eenvoudige constructie en zijn eenvoudig te installeren.

Kenmerken van de installatie van het product

Bij de montage van driewegkleppen doen zich veel nuances voor. Een ononderbroken werking van het verwarmingssysteem hangt af van het in acht nemen ervan. Bij elke klep wordt een handleiding geleverd; het opvolgen daarvan voorkomt later veel problemen.

Algemene aanbevelingen voor installatie

Het belangrijkste is om de klep in eerste instantie in de juiste positie te installeren, aan de hand van de aanwijzingen die met pijlen op de behuizing zijn aangegeven. De aanwijzers geven het traject van de waterstroom aan.

Symbool A geeft de directe doorgang aan, B de loodrechte of bypass-richting, AB de gecombineerde ingang of uitgang.

Op basis van de richting zijn er twee modellen kleppen:

• met een symmetrisch of T-vormig schema;
• met een asymmetrisch of L-vormig schema.

Bij montage volgens het eerste schema komt de vloeistof de klep binnen via de eindopeningen. Zij verlaat de klep via de centrale opening na menging.

In de tweede variant komt de warme stroom van het uiteinde binnen, en de koude stroom van onderen. De uitgang na menging van de verschillende temperaturen vindt plaats via het andere uiteinde.

Het op de foto getoonde montageschema van de klep wordt gebruikt in verwarmingssystemen die worden gevoed door een drukcollector

Een tweede belangrijk punt bij de montage van een mengklep is dat u de aandrijving of thermostaatkop niet naar beneden mag plaatsen. Voor aanvang van de werkzaamheden is voorbereiding nodig: voor het installatiepunt wordt het water afgesloten. Vervolgens wordt de leiding gecontroleerd op aanwezigheid van resten die de pakking van de klep kunnen beschadigen.

Het belangrijkste is om een locatie te kiezen waar de klep toegankelijk is. Mogelijk moet deze in de toekomst worden gecontroleerd of gedemonteerd. Hiervoor is vrije ruimte nodig.

Inbouwen van de mengklep

Bij het inbouwen van een drieweg mengklep in een centraal verwarmingssysteem zijn er verschillende mogelijkheden. De keuze van het schema hangt af van de aard van de aansluiting van het verwarmingssysteem.

Wanneer onder de bedrijfsomstandigheden van de ketel een verschijnsel zoals oververhitting van het koelmiddel in de retourleiding toelaatbaar is, ontstaat er overmatige druk. In dit geval wordt een brug gemonteerd die de overtollige druk smoort. Deze wordt parallel aan de bijmenging van de klep geïnstalleerd.

Dit schema wordt gebruikt wanneer het verwarmingssysteem is aangesloten op een drukvrije collector. Het is belangrijk om de juiste montageoptie te kiezen op basis van de kenmerken van uw leiding

Het schema op de foto garandeert een kwalitatieve regeling van de systeemparameters. Als de driewegkraan rechtstreeks op de ketel is aangesloten, wat het meest voorkomt in autonome verwarmingssystemen, is inbouw van een balansklep noodzakelijk.

Als u de aanbeveling met betrekking tot de installatie van het balansinstrument negeert, kunnen in poort AV aanzienlijke veranderingen optreden in de stroom van de werkvloeistof, afhankelijk van de stand van de stang.

Aansluiting volgens het getoonde schema garandeert niet dat er geen circulatie van het koelmiddel door de bron plaatsvindt. Om dit te bereiken, moet u aanvullend een hydraulische scheider en een circulatiepomp in het circuit aansluiten.

De mengklep wordt ook gemonteerd met als doel stromen te scheiden. De noodzaak hiervoor ontstaat wanneer het niet mogelijk is om het broncircuit volledig te isoleren, maar het terugvoeren van vloeistof naar de retour mogelijk is. Meestal wordt deze optie toegepast bij een autonome ketel.

De inregelklep wordt gemonteerd in het leidinggedeelte van de driewegklep dat is aangesloten op de poort die wordt aangeduid met symbool B. De hydraulische weerstand moet gelijk zijn aan de weerstand van de ketel.

Het is noodzakelijk om te weten dat bij het gebruik van sommige modellen trillingen en geluid kunnen optreden. Dit gebeurt door een niet-overeenstemming van de stromingsrichtingen in de leiding en het mengapparaat. Hierdoor kan de druk op de klep dalen tot onder de toegestane waarde.

Installatie van het scheidingsapparaat

Wanneer de temperatuur van de bron hoger is dan nodig voor de verbruiker, wordt een klep die de stromen scheidt in het schema opgenomen. In dit geval, bij een constant debiet in zowel het ketelcircuit als bij de verbruiker, zal er geen oververhitte vloeistof naar de laatste komen.

Om het schema te laten werken, is in beide circuits de aanwezigheid van een pomp noodzakelijk.

Op basis van het bovenstaande kunnen algemene aanbevelingen worden samengevat:

1. Bij de montage van een driewegklep worden ervoor en erna manometers geplaatst.
2. Om het binnendringen van allerlei onzuiverheden te voorkomen, wordt vóór het product een filter gemonteerd.
3. De behuizing van het apparaat mag niet aan enige belasting worden blootgesteld.
4. Goede regeling moet worden gewaarborgd door vóór de klep inbouw van hulpmiddelen die de overdruk afknijpen.
5. Bij installatie mag de klep niet boven de aandrijving zijn geplaatst.

Ook moeten voor en na het product rechte stukken worden aangehouden zoals aanbevolen door de fabrikant. Het niet naleven van deze regel zal leiden tot wijziging van de opgegeven technische specificaties. De garantie op het apparaat zal niet geldig zijn.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Installatienuances waarmee rekening wordt gehouden, garanderen de juiste werking van de klep:

Details van de installatie van de klep bij het monteren van vloerverwarming:

Een dergelijk onderdeel in het verwarmingssysteem, zoals een thermostaat-driewegklep, is noodzakelijk, maar niet in alle gevallen. De aanwezigheid ervan garandeert een rationeel gebruik van de warmtedrager, waardoor brandstof zuinig kan worden verbruikt. Bovendien fungeert het ook als een apparaat dat de veiligheid van de werking van de vastebrandstofketel garandeert.

Voordat u echter een dergelijk apparaat aanschaft, moet u vooraf advies inwinnen over de wenselijkheid van de installatie ervan.

Als u de benodigde ervaring of kennis over het onderwerp van het artikel heeft en u deze kunt delen met de bezoekers van onze website, laat dan uw opmerkingen achter en stel vragen in het onderstaande blok.