Vàlvula de tres vies del sistema de calefacció: funcionament, regles de selecció, esquema i instal·lació

Com funciona una vàlvula de tres vies

Exteriorment, sembla una camiseta de bronze o llautó amb una rentadora d'ajust a la part superior i el disseny de la vàlvula de tres vies depèn del model.

Opció 1. En un cos modelat amb tres broquets, hi ha tres cambres, els passos entre elles estan bloquejats per elements de disc muntats a la tija. La tija surt de la carcassa per la part superior. El principi de funcionament és el següent: pressionant la vareta suaument s'obre el pas per al flux de refrigerant per un costat, mentre que simultàniament es tanca el pas per al refrigerant per l'altre costat. Com a resultat, a la zona central, el refrigerant es barreja fins que s'obté la temperatura desitjada i entra al circuit.

Opció 2. L'element de commutació dins del tee és una bola, una part de la qual es selecciona figurativament.L'accionament gira la vareta amb la bola fixada sobre ella, com a resultat de la qual cosa es redistribueixen els fluxos de refrigerant.

Opció 3. El principi de funcionament és el mateix que el del disseny amb una bola, però en comptes d'una bola, es fixa un sector a la vareta: la seva part de treball és capaç de bloquejar completament un flux de refrigerant, o parcialment, dos fluxos. .

Actuadors de vàlvules de termomescla

Es requereix un actuador extern per controlar els fluxos de transport de calor que passen per la vàlvula de tres vies. La funcionalitat i usabilitat del dispositiu depèn del seu tipus.

• Vàlvula de mescla termostàtica de tres vies. El disseny de l'actuador termostàtic inclou un mitjà líquid amb alta sensibilitat als canvis de temperatura. És ella qui, expandint-se, pressiona la tija. Aquesta unitat s'instal·la en dispositius domèstics de secció transversal petita, es pot substituir per una unitat d'un altre tipus.
• Vàlvula mescladora de tres vies amb capçal tèrmic. El capçal tèrmic està equipat amb un element que és sensible a la temperatura de l'aire de l'habitació. Per ajustar la temperatura del refrigerant, aquest dispositiu també està equipat amb un sensor de temperatura en un tub capil·lar, que es col·loca a la canonada. En aquest cas, el règim de temperatura del circuit es regula amb més precisió.
• Vàlvula mescladora amb capçal tèrmic
• Vàlvula elèctrica de tres vies. L'accionament elèctric que actua sobre la vareta està controlat pel controlador, que rep informació dels sensors sobre el canvi de temperatura del refrigerant. Aquesta és l'opció més precisa i convenient.
• Vàlvula de tres vies amb servomotor. L'actuador elèctric controla directament la tija, sense controlador, segons els senyals dels sensors. Els servoaccionaments solen estar equipats amb dispositius de mescla de boles i sectors.

Principals característiques i funcions de disseny del dispositiu

Tenint una idea aproximada del principi de funcionament d'una vàlvula de tres vies, és millor estudiar amb detall el funcionament d'aquest mecanisme. El nom "de tres vies" determina la funció principal del dispositiu: l'aigua de diversos orígens entra a la vàlvula a través de dues entrades:

• refrigerant calent d'una canonada de subministrament connectada a un escalfador o a una columna ascendent d'un sistema de calefacció central;
• aigua refredada que torna després de passar pel circuit d'aigua.

Barrejant-se entre si a la vàlvula en una certa proporció, els fluxos surten per la tercera ramificació, tenint un valor de temperatura determinat. La vàlvula funciona constantment, ja que el principi de funcionament cíclic dels sòls càlids es basa en la barreja d'aigua calenta amb el refrigerant refrigerat: calefacció - transferència de calor - mescla - transferència de calor - mescla.

El procés de barreja de dos fluxos de refrigerant de diferents temperatures s'ha de controlar constantment, preferiblement en mode automàtic. En cas contrari, la intensitat de l'intercanvi de calor entre el sòl càlid i l'aire de l'habitació no estarà lligada als canvis de temperatura a l'habitació i haureu de canviar manualment la temperatura de calefacció del refrigerant segons sigui necessari.

Per dur a terme la barreja de refrigerant calent en mode automàtic, un capçal sensible a la temperatura controla el rendiment de la vàlvula en funció de les temperatures dels líquids barrejats per tal d'obtenir un valor preestablert a la sortida.

Depenent de la finalitat i les condicions de funcionament, s'utilitzen diversos tipus de vàlvules de tres vies.

1. Sistemes de calefacció

Per a un sistema de calefacció amb radiadors alimentats per una caldera autònoma, s'utilitza el tipus d'aparell més senzill. barat i tenen un disseny relativament senzill, que us permet instal·lar-los vosaltres mateixos.L'ajust del volum de mescla en aquest cas es realitza manualment.

2. Sistemes d'aigua calenta

En els sistemes d'ACS, s'utilitzen vàlvules de tres vies per mantenir la temperatura segura de l'aigua en el sistema de comunicacions, eliminant la possibilitat de cremades. El disseny d'aquests dispositius també és bastant simple i comprensible. Aquests dispositius es diferencien de les vàlvules per als sistemes de calefacció per la presència d'un bloc protector especial que tanca l'aigua calenta en absència d'aigua freda al subministrament d'aigua.

3. Terres d'aigua calenta

Els dispositius d'aquest tipus són els més complexos, ja que estan dissenyats per mantenir la temperatura desitjada del refrigerant en els circuits de calefacció en referència a la temperatura de l'aire de l'habitació. L'ús d'aquests dispositius a la unitat de mescla us permet ajustar la intensitat de la calefacció de l'habitatge en mode automàtic,

La disposició de la unitat de mescla i la ubicació de la vàlvula de tres vies

Model de vàlvula de tres vies amb escala d'ajust

Per a la calefacció per terra radiant, l'aixeta està equipada amb una nansa d'ajust i una escala de mesura, amb la qual s'ajusta el dispositiu.

Actuador per a vàlvula de tres vies

Un servoaccionament és un motor elèctric controlat mitjançant retroalimentació negativa. En aquest cas, la retroalimentació negativa serà el sensor d'angle de rotació de l'eix, que impedeix que l'eix es mogui quan s'assoleixi l'angle desitjat.

Per a més claredat, considereu el dispositiu servo segons la figura:

• Com podeu veure, els components següents es troben dins del servoaccionament:
• Motor elèctric.
• Caixa de canvis formada per diversos engranatges.
• Un eix de sortida pel qual un actuador fa girar una vàlvula o un altre dispositiu.
• El potenciòmetre és la mateixa retroalimentació negativa que controla l'angle de gir de l'eix.
• Electrònica de control, que es troba a la placa de circuit imprès.
• Un cable a través del qual es subministra la tensió d'alimentació (220 o 24 V) i el senyal de control.

Anem a detenir-nos ara en el senyal de control en detall. El servo està controlat per un senyal de pols d'amplada de pols variable. Per a aquells que no sàpiguen de què parlo, aquí teniu una altra imatge:

És a dir, l'amplada del pols (en el temps) determina la magnitud de l'angle de gir de l'eix. La configuració d'aquests senyals de control no és trivial i depèn de la unitat específica. El nombre de senyals de control depèn de quantes posicions pugui ocupar l'eix de sortida.

El servo pot ser de dues posicions (2 senyals de control), de tres posicions (3 senyals de control), etc.

Vàlvula de control de tres vies amb accionament elèctric

Diversos elements actuen com a accionament elèctric per a vàlvules de control de tres vies amb accionament elèctric.

1. Hi ha dues varietats:
2. vàlvules de tres vies per escalfar amb un accionament elèctric en forma d'imant elèctric;
3. vàlvules de tres vies amb motor elèctric servoaccionat.

L'actuador rep una comanda directament dels sensors de temperatura o des del controlador de control. Els models de vàlvules de tres vies per a la calefacció amb accionament elèctric són els més efectius, ja que permeten l'ajust més precís dels fluxos de calor.

Vàlvula de control de tres vies: dissenyada per barrejar o dividir el flux de refrigerant, per tant, també s'anomenen vàlvules de mescla i divisió. Les vàlvules de control de tres vies tenen tres tubs de derivació per a la connexió a la canonada.

S'utilitzen més en sistemes de subministrament de calor connectats des de calderes autònomes, en els quals no cal limitar el cabal mantenint la proporció de mescla.

S'instal·len per controlar la transferència de calor dels escalfadors del sistema de ventilació, intercanviadors de calor de subministrament d'aigua calenta i sistemes de calefacció connectats segons un circuit independent, controlar el procés de mescla en sistemes de calefacció amb connexió dependent a la sala de calderes.

La vàlvula està controlada per un accionament elèctric, per un senyal d'un regulador electrònic o des d'un sistema central de despatxos. El funcionament d'una vàlvula de tres vies es basa en la creació de circuits amb un règim hidràulic constant i variable a l'anell de circulació, a causa de la separació d'un cabal o la mescla de dos fluxos de refrigerant.

Independentment de la posició de la tija a la vàlvula de tres vies, la circulació no s'atura, per tant, aquest tipus de dispositiu no és adequat per reduir el flux de refrigerant. Aquesta és la principal diferència entre una vàlvula de bola de tres vies amb accionament elèctric i les vàlvules, reguladors i altres dispositius de dues vies.

Aquesta vàlvula està dissenyada per a la mescla o separació, distribució de cabals. La vàlvula desviadora controla la quantitat d'aigua permetent que una part del líquid passi pel bypass en lloc de la ruta directa. S'utilitzen dos broquets del dispositiu per a la sortida i un per a l'entrada.

El principi de funcionament d'una vàlvula de mescla de tres vies amb un capçal tèrmic es basa en barrejar un refrigerant més fred amb un refrigerant calent o un de més calent amb un de fred. Com a resultat, la característica qualitativa, és a dir, la temperatura del flux de calor, canvia, mentre que el nivell d'aquest canvi depèn de la proporció establerta dels dolls connectats.

Dos ports d'entrada i un de sortida també poden realitzar una funció de separació.Aquestes vàlvules es poden utilitzar en diverses eliminacions.

Sovint és rellevant utilitzar vàlvules de tres vies per a calderes de combustible sòlid, a la cambra de les quals es forma condensat a l'inici del forn. En aquest cas, la vàlvula ajuda a tallar temporalment l'aigua freda i deixa que part del líquid escalfat flueixi a través d'un curtcircuit.

vàlvula termostàtica

En realitats modernes, una vàlvula d'expansió termostàtica és una norma preliminar per a equips moderns i fiables en un sistema de calefacció. La temperatura de la vàlvula es regula automàticament. Operació de mescla vàlvules del sistema de calefacció per radiadors consisteix a limitar el nivell de subministrament a un radiador de calefacció independent. La tija de la vàlvula fa moviments per obrir i tancar el forat. A través d'aquest forat, el refrigerant entra al radiador. Quan s'escalfa la vàlvula amb capçal termostàtic, l'entrada es tanca, com a resultat de la qual cosa es redueix el cabal de refrigerant. La vàlvula termostàtica canvia constantment de posició. I un factor important és la qualitat dels materials a partir dels quals es fa aquest producte. El producte pot fallar a causa de l'adhesió de la tija, així com de la corrosió significativa i l'avenç dels materials de segellat. Però fins i tot si la vàlvula termostàtica falla, podeu allargar la seva vida útil substituint l'element termostàtic.

Les vàlvules del sistema de calefacció amb capçals tèrmics es diferencien segons la forma i el tipus de subministrament del sistema de calefacció. Poden ser angulars en apropar-se als radiadors des del terra, també poden ser rectes, que connecten les canonades a la bateria en relació amb la superfície de la paret. Axial, principalment quan es connecten tubs de la paret a la bateria. Quan les bateries es connecten lateralment, cal un kit especial.Utilitza capçals i vàlvules termostàtiques. Òbviament, les bateries que venen amb una connexió inferior estan equipades amb revestiments de tipus vàlvula.

Criteris de selecció de vàlvules

Com triar una vàlvula de tres vies? A l'hora de triar, es recomana tenir en compte:

• propòsit del dispositiu;
• execució constructiva;
• tipus de conducció;
• Opcions addicionals.

Tipus de vàlvules per finalitat

Una vàlvula de tres vies per a una caldera o un altre dispositiu pot ser:

• mescla, és a dir, l'objectiu principal de la vàlvula és barrejar diferents fluxos de fluids a una temperatura especificada per l'usuari. Una vàlvula de mescla s'utilitza en els sistemes de calefacció per terra radiant per evitar el sobreescalfament i la fallada de les comunicacions i en els sistemes de subministrament d'aigua calenta;
• separant. A diferència de la vista anterior, l'objectiu principal del dispositiu és distribuir el flux de subministrament del refrigerant a diferents branques de la xarxa principal, per exemple, quan s'instal·la un radiador addicional;

La diferència en el funcionament de la vàlvula de mescla i divisió

commutació, és a dir, redistribuir el flux de fluid al sistema.

La finalitat de la vàlvula s'indica al cos del dispositiu.

Diferències en el disseny

La vàlvula de control, segons el disseny, pot ser:

cadira - el moviment de la vareta es produeix verticalment a la cadira. Per regla general, les funcions d'aquest tipus d'equips són la barreja de corrents amb diferents temperatures;

Vàlvula amb tija de moviment vertical

rotatiu: quan la vareta es mou, es fa girar l'amortidor, que regula la direcció i la potència dels fluxos.

Dispositiu de porta

En l'àmbit domèstic, les vàlvules rotatives són les més utilitzades.Els mecanismes de selló només s'instal·len en casos d'exposició a altes temperatures i alt rendiment.

Diferents tipus d'unitats i les seves característiques

La tija de la vàlvula de tres vies es pot accionar:

element sensible a la temperatura muntat al termòstat. Els avantatges d'aquest tipus de control són la simplicitat, l'alta precisió i la no necessitat d'alimentació;

Vàlvula de tres vies amb termòstat

accionament elèctric. Les vàlvules motoritzades reben els paràmetres establerts per l'usuari a partir de sensors de temperatura instal·lats en diferents llocs, o un controlador de control comú. El cost d'aquest equip és elevat, però el principal avantatge és la màxima precisió del dispositiu.

Equips d'alimentació elèctrica

A més

Quan compreu una vàlvula per a un sòl càlid o un altre sistema de comunicació, també es recomana tenir en compte:

• el diàmetre dels broquets, que ha de correspondre als diàmetres de les canonades adequats per al dispositiu. Si no podeu seleccionar un paràmetre, haureu d'instal·lar un adaptador;
• indicador de capacitat de la vàlvula (indicat a la documentació tècnica de l'equip);
• cita. Vàlvula d'aigua freda o calenta, calefacció, calefacció per terra radiant, gas, etc. (indicat a la documentació);
• la capacitat de connectar equips addicionals, per exemple, un capçal tèrmic, un accionament elèctric, etc., si el dispositiu original no està equipat amb cap mètode de control;
• fabricant. Les vàlvules de màxima qualitat són produïdes per l'empresa sueca Esbe, l'empresa nord-americana Honeywell i l'empresa conjunta de Rússia i Itàlia - Valtec.

Disseny

Per estructura, una vàlvula de tres vies inclou dues vàlvules de dues vies combinades en una sola carcassa.Al mateix temps, regulen la intensitat del flux de refrigerant de manera que es pot influir en la temperatura de l'aigua calenta en radiadors i canonades de calefacció per terra radiant.

La vàlvula de mescla termostàtica consta dels elements següents:

• caixa de metall;
• bola d'acer o tija amb rentadora;
• acoblaments de fixació.

Si la vàlvula està equipada amb una tija, es pot connectar a un actuador electromecànic. Aleshores es pot automatitzar el control del cabal i la temperatura del refrigerant. Les vàlvules manuals solen estar equipades amb boles metàl·liques. El principi de funcionament d'aquests dispositius s'assembla al funcionament d'una aixeta de cuina.

Principi de funcionament

La vàlvula de tres vies està equipada amb tres broquets per connectar línies. Entre ells s'instal·la una vàlvula que regula el subministrament d'aigua a dos dels tres ramals. Segons l'orientació de l'aixeta i la seva connexió, realitza dues funcions:

• barreja de dos fluxos de refrigerant a una sortida;
• separació d'una línia a dos caps de setmana.

Una vàlvula de tres vies, com una de quatre vies, no bloqueja els canals connectats a ella, sinó que només redirigeix ​​el líquid de l'entrada a una de les sortides. Només es pot tancar una de les sortides alhora, o les dues es poden bloquejar parcialment.

En la versió més senzilla, els radiadors es connecten directament a la caldera, ja sigui en sèrie o en paral·lel. És impossible ajustar cada radiador per separat en termes de potència tèrmica, només es permet regular la temperatura del refrigerant a la caldera.

Per tal de regular encara cada bateria per separat, podeu inserir un bypass paral·lel al radiador i després una vàlvula de control de tipus agulla, amb la qual controlar la quantitat de refrigerant que hi passa.

El bypass és necessari per mantenir la resistència total de tot el sistema, per no pertorbar el funcionament de la bomba de circulació. Tanmateix, aquest enfocament és molt car d'implementar i difícil d'utilitzar.

La vàlvula de 3 vies combina pràcticament el punt de connexió de la vàlvula de bypass i de control, fent que la connexió sigui compacta i fàcil d'operar. A més, l'ajust suau fa que sigui més fàcil assolir la temperatura objectiu en un circuit limitat que conté un o dos radiadors en una habitació determinada.

Si limiteu part del corrent de refrigerant de la caldera i el complementeu amb un flux de retorn, l'aigua que torna del radiador a la caldera, la temperatura de calefacció disminueix. Al mateix temps, la caldera continua funcionant en el mateix mode, mantenint l'escalfament de l'aigua establert, la velocitat de circulació d'aigua no disminueix, però disminueix el consum de combustible.

Si s'utilitza una bomba de circulació per a tot el sistema de calefacció, es troba al costat de la caldera en relació amb l'activació de la vàlvula de tres vies. S'instal·la a l'entrada de retorn de la caldera, per la qual flueix aigua ja refrigerada dels radiadors, actuant com a separador de cabal.

A l'entrada, se li subministra refrigerant calent des de la caldera, depenent de la configuració de la vàlvula, el flux es divideix en dues parts. Una part de l'aigua va al radiador i una part es descarrega immediatament en sentit invers. Quan es necessita la màxima potència tèrmica, la vàlvula es mou a la posició extrema, en la qual es connecten l'entrada i la sortida que condueixen als radiadors.

Si no es necessita calefacció, tot el volum del refrigerant flueix a través del bypass fins a la línia de retorn, la caldera només funciona per mantenir la temperatura en absència de transferència de calor real.

El desavantatge d'aquesta connexió és el complex equilibri de la calefacció, de manera que la mateixa quantitat de refrigerant entra a cada branca i a cada radiador, a més, quan es connecta en sèrie als radiadors extrems, arriba l'aigua ja refredada.

Per a calefacció per terra radiant

En sistemes multicircuits, la manera més senzilla de resoldre el problema de la distribució desigual de la calor és utilitzar un grup de col·lectors amb bombes de circulació a cada circuit individual.

Això és especialment important a les cases de dues o més plantes.
i un gran nombre de radiadors o en presència d'un terra càlid

La vàlvula de tres vies treballa per barrejar els dos corrents. Una entrada connecta la línia de la caldera i la segona des del tub de retorn. En barrejar, l'aigua entra per la sortida connectada a l'intercanviador de calor.

Aquest esquema de connexió és especialment rellevant quan es connecta un sòl càlid.

Permet limitar la temperatura màxima de l'aigua del circuit, la qual cosa és especialment important, donat el valor màxim permès de 35ºС a una temperatura del portador de calor de la caldera de 60ºС i superior.

La circulació d'aigua a les canonades del sòl càlid es manté constantment, la qual cosa és necessària per a un escalfament uniforme sense distorsions. De fet, l'aigua calenta de la caldera només arriba per escalfar el refrigerant de refrigeració al circuit de calefacció per terra radiant, i l'excés es descarrega de nou a la caldera.

Així, fins i tot en calefacció d'alta temperatura, on la caldera escalfa l'aigua fins a 75-90ºС, és possible equipar la calefacció per terra radiant amb calefacció de 28-31ºС.

Com funciona una vàlvula de tres vies en un sistema de calefacció

El principi de funcionament de la vàlvula és barrejar cabals d'aigua amb diferents temperatures.Per què s'ha de fer això? Si no entres en detalls tècnics, pots respondre d'aquesta manera: allargar la vida útil de la caldera de calefacció i el seu funcionament més econòmic.

La vàlvula de tres vies barreja l'aigua escalfada amb l'aigua refrigerada després de passar pels dispositius de calefacció i la torna a enviar a la caldera per escalfar-la. Tothom és capaç de respondre a la pregunta de quina aigua escalfar més ràpid i més fàcil: freda o calenta.

Simultàniament a la mescla, la vàlvula també separa els fluxos. Hi ha un desig natural d'automatitzar el propi procés de gestió. Per fer-ho, la vàlvula està equipada amb un sensor de temperatura amb un termòstat. En aquest cas, l'accionament elèctric funciona millor aquí. La qualitat del funcionament de tot el sistema de calefacció depèn del dispositiu d'accionament.

1. Aquesta vàlvula s'instal·la en aquells llocs de la canonada on cal dividir el flux de circulació en dos circuits:
2. Amb mode hidràulic constant.
3. Amb variables.

Generalment flux hidràulic constant s'utilitzen consumidors als quals es subministra un refrigerant d'alta qualitat d'un determinat volum. Es regula en funció dels indicadors de qualitat.

Un flux variable el consumeixen aquells objectes per als quals els indicadors de qualitat no són els principals. Els preocupa el factor quantitatiu. És a dir, per a ells, el subministrament s'ajusta segons la quantitat de refrigerant requerida.

N'hi ha a la categoria de vàlvules i homòlegs de dues vies. Quina diferència hi ha entre aquests dos tipus? Una vàlvula de tres vies funciona d'una manera completament diferent. En el seu disseny, la tija no pot bloquejar el flux amb un règim hidràulic constant.

Sempre està obert i ajustat a un determinat volum de refrigerant. Això significa que els consumidors rebran el volum requerit tant en termes quantitatius com qualitatius.

Essencialment, la vàlvula no pot tancar el subministrament a un circuit amb flux hidràulic constant. Però és capaç de bloquejar una direcció variable, permetent així ajustar la pressió i el cabal.

Si combineu dues vàlvules de dues vies, obtindreu un disseny de tres vies. En aquest cas, les dues vàlvules han de funcionar de manera reversible, és a dir, quan la primera està tancada, la segona s'ha d'obrir.

Tipus de vàlvules de tres vies segons el principi de funcionament

• Segons el principi d'acció, aquest tipus es divideix en dues subespècies:
• Mescla.
• Divisió.

Ja pel nom es pot entendre com funciona cada tipus. El mesclador té una sortida i dues entrades. És a dir, realitza la funció de barrejar dos corrents, que és necessari per baixar la temperatura del refrigerant. Per cert, per crear la temperatura desitjada als sistemes de calefacció per terra radiant, aquest és un dispositiu ideal.

Ajustar la temperatura del sostre de sortida és bastant senzill. Per fer-ho, cal conèixer la temperatura dels dos corrents entrants i calcular amb precisió les proporcions de cadascun per tal d'obtenir el règim de temperatura requerit a la sortida. Per cert, aquest tipus de dispositiu, si s'instal·len i s'ajusten correctament, també poden funcionar segons el principi de separació del flux.

Una vàlvula divisoria de tres vies divideix el flux principal en dos. Així que té dues opcions. i una entrada. Aquest dispositiu s'utilitza habitualment per a la separació d'aigua calenta en sistemes d'aigua calenta. Sovint, els experts l'instal·len a les canonades dels escalfadors d'aire.

En aparença, ambdós dispositius no són diferents entre si. Però si considerem el seu dibuix en secció, hi ha una diferència que crida immediatament l'atenció. El dispositiu de mescla té una tija amb una vàlvula de bola.

Està situat al centre i cobreix la sella del pas principal.Hi ha dues vàlvules d'aquest tipus a la vàlvula de separació d'una tija i s'instal·len a les canonades de sortida. El principi del seu funcionament és el següent: el primer tanca un passatge, s'aferra a la cadira, i el segon en aquest moment obre un altre passatge.

1. Una vàlvula de tres vies moderna es divideix en dos tipus segons el mètode de control:
2. Manual.
3. elèctric.

Més sovint, heu de tractar amb una versió manual, que és similar a una vàlvula de bola normal, només amb tres broquets - sortides. Els sistemes elèctrics automàtics s'utilitzen més sovint per a la distribució de calor en la construcció d'habitatges privats.

Com qualsevol dispositiu, una vàlvula de tres vies ve determinada pel diàmetre de la canonada d'alimentació i la pressió del refrigerant. D'aquí el GOST, que permet la certificació. L'incompliment de GOST és una infracció greu, especialment quan es tracta de pressió a l'interior de la canonada.