Zawór trójdrogowy do ogrzewania - urządzenie, zasada działania, odmiany, kryteria doboru, zasady instalacji
Autonomiczny system ogrzewania domu, wyposażony w nowoczesny sprzęt kotłowy i grzejniki, wymaga kompetentnej dystrybucji chłodziwa. Zastanówmy się, czym jest zawór trójdrożny, jak jest rozmieszczony i działa, jakie jego rodzaje istnieją i gdzie są stosowane, jak działa urządzenie w standardowym obiegu grzewczym, w instalacji ogrzewania podłogowego i innych urządzeniach, jakie rodzaje są urządzenia z automatyczną regulacją, a także jakie kryteria należy wziąć pod uwagę przy wyborze i zasadach instalacji.
Urządzenie, cel, zasada działania
W uproszczeniu zawór trójdrożny do ogrzewania to konstrukcja łącząca dwa krany w jednej obudowie. W zależności od przeznaczenia urządzenie miesza, oddziela lub przekierowuje przepływy chłodziwa. Składa się z następujących głównych elementów:
- Korpus.
- Migawka lub element kulisty.
- Mocowanie sprzęgła.
Mechanizm dystrybucji może być ręczny za pomocą metalowej kulki lub automatyczny za pomocą pręta napędzanego napędem elektrycznym na sygnał termostatu.
Notatka! W aranżacji systemu grzewczego dla prywatnego domu stosuje się nie tylko zawór trójdrożny do kotła, ale także jego analog z dwoma skokami. Jego główną różnicą jest to, że element prętowy nie blokuje przepływu chłodziwa przy niezmienionych właściwościach hydraulicznych.
Odmiany według zasady działania
Zgodnie z mechanizmem działania zawory trójdrożne dzielą się na trzy główne odmiany:
- Działowy.
- Mieszanie.
- Przełączanie.
Urządzenia pierwszego typu rozbijają jeden strumień na dwa kierunki. Jest to konieczne do ilościowej regulacji chłodziwa w układzie. Natomiast zawór mieszający łączy dwa kierunki o różnych poziomach ogrzewania w jeden. Posiada dwa wejścia i jedno wyjście. Z jego pomocą można zwiększyć wydajność termoregulacji, gdy jakość chłodziwa ma ogromne znaczenie, na przykład, aby zapobiec przegrzaniu rurociągu ogrzewania podłogowego.
Mechanizmy trzeciego typu wykonują zupełnie inne zadanie - nie rozdzielają ani nie mieszają przepływów, ale po prostu je przekierowują. Aby to zrobić, projekt urządzenia ma specjalny moduł. Instalacja tego typu zaworu jest istotna w dwuprzewodowym systemie grzewczym. Za jego pomocą można skutecznie przekierować przepływ ciepła z kotła do kotła i odwrotnie.
Dobrze wiedzieć! Zawór trójdrogowy do ogrzewania z regulatorem temperatury pozwala na optymalne rozprowadzenie ciepła pomiędzy grzejnikami w autonomicznym systemie grzewczym. Stopień zasilania będzie określony przez poziom nagrzania akumulatora, który z kolei zostanie ustawiony przez rzeczywistą temperaturę powietrza w danym pomieszczeniu
Praca w systemie grzewczym
W sercu nowoczesnego systemu grzewczego najczęściej stosowane są zawory trójdrogowe dwóch typów:
- Mieszanie.
- Działowy.
Przeanalizujmy bardziej szczegółowo cechy ich pracy.
mieszanie
Jego konstrukcja oparta jest na trzech dyszach i trzonie. Dwa z nich znajdują się pośrodku nakładającego się elementu, jeden na dole. Wszystkie trzy rury są połączone jedną wnęką. W górnej części konstrukcji znajduje się termoelement do regulacji temperatury chłodziwa.
Blok termostatyczny jest połączony z dwoma okrągłymi zaworami zamocowanymi na trzpieniu. Ich powierzchnia przekroju pozwala na całkowite zablokowanie światła dysz (siedzeń). Termostatyczny zawór mieszający danego typu działa według następującego algorytmu:
- Proporcjonalnie do ciśnienia powstającego z głowicy termicznej trzpień zaworu obniża się.
- Co więcej, im wyższa temperatura, tym niższa pozycja się porusza.
- W efekcie zwiększa się przepływ z dolnej rury (przepływ zimny), a zmniejsza się przepływ z lewej (przepływ gorący).
- Gdy płyn chłodzący naturalnie się ochładza, czujnik temperatury powoduje ruch pręta w przeciwnym kierunku.
- W rezultacie zawory odcinające zaczynają działać w przeciwnym kierunku - przepływ zimnego płynu chłodzącego maleje, gorący płyn chłodzący wzrasta.
Mechanizm automatycznej kontroli termicznej oparty jest na specjalnej głowicy termicznej. Składa się z czujnika oraz pojemnika z tłokiem wypełnionym medium termoaktywnym. Po podgrzaniu ciecz zaczyna się rozszerzać i wywierać nacisk na tłok. On z kolei przenosi nacisk na łodygę. W wyniku sekwencyjnego przenoszenia energii mechanicznej powstaje ciąg wystarczający do bezpośredniego przesunięcia zaworów o określoną wartość - do otwarcia lub zamknięcia odpowiednich przepływów chłodziwa.
Jednocześnie termoregulacja odbywa się ściśle według określonych ustawień - wartości temperatury określonej przez użytkownika w skali stopniowanej. Dzięki temu mechanizmowi poziom nagrzewania dopływającego chłodziwa na wlocie do zaworu 3-drogowego nie zmienia się, a na wylocie - po zmieszaniu z zimnym strumieniem - staje się niższy.
Działowy
Jeśli trójdrogowy zawór mieszający miesza strumień zimny i gorący, to rozdzielający, przeciwnie, dzieli jeden ogrzewany na dwa. W podobny sposób w korpusie umieszczone są trzy dysze. Jednak tylko jeden z nich to wejście, a dwa to wyjście. Jednak nie są one równoważne i umożliwiają rozdzielenie chłodziwa na dwa kierunki:
- Stały.
- Zmienny.
Trzpień zaworu jest zaprojektowany w taki sposób, aby stały przepływ nie został przerwany przez reakcję głowicy termicznej. Podczas gdy drugi wątek koniecznie się zmienia. W ten sposób można nadać pierwszemu kierunekowi stałą jakość, a drugiemu - regulować ilość chłodziwa.
Współcześni producenci produkują modele z regulowaną długością łodygi. Umożliwia to ustawienie objętości w stałym przepływie. W takim przypadku zmienny przepływ może się nawet nakładać. Wszystko to pozwala dokładnie kontrolować ciśnienie i przepływ chłodziwa w systemie grzewczym.
Rekomendacje! Urządzenia sterujące chłodziwem rozważanego typu mogą mieć również sterowanie ręczne. Zamiast pręta są wyposażone w konwencjonalny mechanizm kulowy. Jednak w prywatnym domu bardziej praktyczne jest zastosowanie trójdrożnego termostatycznego zaworu mieszającego z automatyczną regulacją. Użytkownik będzie musiał jedynie ustawić reżim temperaturowy dla konkretnego obszaru - w zależności od odległości akumulatora od kotła.
Zasada działania w systemie ogrzewania podłogowego
Producenci systemów ogrzewania podłogowego ściśle ograniczają poziom nagrzewania się chłodziwa, które będzie stosowane w sprzęcie. Z reguły jest to raczej niska wartość temperatury - 40-50 0 C. Jednak poziom ogrzewania kotłów jest znacznie wyższy. Aby nie montować oddzielnej jednostki grzewczej, do ogrzewania podłogowego stosuje się termiczny zawór mieszający.
Obieg chłodziwa w takim schemacie jest zgodny z następującym algorytmem:
- Przez kolektor gorący strumień podawany jest do rurociągu ogrzewania podłogowego.
- W tym przypadku poziom grzania jest ustawiany przez wartość zadaną termostatu w zaworze 3-drogowym.
- Po przekroczeniu ustawionego poziomu aktywuje się głowica termiczna, wprawiając pręt w ruch.
- Zmniejsza się dopływ gorącego przepływu i zwiększa się objętość schłodzonego chłodziwa z linii powrotnej.
- Mniej gorący strumień dostaje się do systemu ogrzewania podłogowego.
- Gdy temperatura spadnie poniżej ustawionej wartości, w mieszalniku zachodzą procesy odwrotne.
- Przepływ na zimno maleje, natomiast przepływ na gorąco wzrasta.
- Cykl powtarza się automatycznie przez cały okres eksploatacji systemu.
Rada! Zawór trójdrogowy do ogrzewania podłogowego skutecznie reguluje żądany poziom ogrzewania instalacji. Podobnie urządzenie służy do optymalnego rozprowadzenia chłodziwa nad chłodnicami. Jednak najwyższa wartość temperatury zasilania dotyczy kotła pośredniego. Dlatego w obwodzie przed nim takie urządzenie nigdy nie jest montowane.
Modele z regulacją elektryczną
Zawór trójdrożny z napędem elektrycznym pozwala jak najefektywniej kontrolować przepływ chłodziwa w systemie grzewczym prywatnego domu. W przeciwieństwie do manualnego odpowiednika, gdy użytkownik samodzielnie ustawia poziom zanurzenia drążka sterującego w mieszalniku, opcja ta wyposażona jest w specjalny silnik elektryczny - serwonapęd. W porównaniu do standardowego silnika wał w nim nie obraca się wokół własnej osi, lecz obraca się o zadany kąt na polecenie sterownika.
Dziś na rynku specjalistycznych urządzeń można znaleźć dwa rodzaje zaworów 3-drogowych z napędem:
- W pełni wyposażony.
- Tylko z siłownikiem i enkoderem.
Modele pierwszego typu są wyposażone nie tylko w silnik elektryczny, ale także w czujnik temperatury i sterownik. Te ostatnie są wyposażone tylko w silnik i czujnik ogrzewania. Dla nich będziesz musiał kupić osobno moduł sterujący. Zadaniem tego bloku jest analiza sygnałów pochodzących z czujnika temperatury, przetworzenie go i wykonanie odpowiedniej akcji.
Na przykład, gdy poziom ogrzewania spada, czujnik wysyła sygnał do nagrzania. Po otrzymaniu komunikatu informacyjnego sterownik wysyła do siłownika polecenie odpowiedniego obrotu trzpienia w celu otwarcia zaworu w celu przejścia gorącego strumienia z dyszy do układu.
Notatka! Model z napędem elektrycznym pozwala dokładnie ustawić parametry regulacji systemu grzewczego i powiązać zdarzenia z czasem, a nawet z inteligentnym sterowaniem. Jednak konwencjonalny trójdrożny zawór termostatyczny jest bardziej stabilny, nie wymaga źródła zasilania do działania, jest tani i pozwala kontrolować temperaturę do ściśle ustawionej wartości.
Schematy instalacji
3-drogowy zawór regulacji temperatury jest instalowany zgodnie z jednym z następujących trzech schematów:
- W systemie ogrzewania podłogowego do kontroli poziomu ogrzewania chłodziwa nie przekracza 40-50 stopni.
- Do optymalnej redystrybucji ciepła w systemie grzewczym, a także do ustalenia różnych poziomów ogrzewania w różnych jego częściach.
Konieczność takiej regulacji pojawia się wtedy, gdy pośredni podgrzewacz wody potrzebuje najgorętszego płynu chłodzącego, jednocześnie grzejniki wymagają nieco mniejszego przepływu ogrzewania, a ogrzewanie podłogowe wymaga znacznie mniej.
- Jako ochrona przed kondensacją w kotłach na paliwo stałe, w przypadkach, gdy czynnik grzewczy z linii powrotnej powraca zbyt zimny.
W tym przykładzie wykonania zastosowano dwa obwody. Pierwszy główny trafia do urządzeń grzewczych, drugi natychmiast trafia do zaworu przez obejście, który jest połączony z linią powrotną drugą rurą wlotową. W ten sposób wracając z obwodu głównego, zimny czynnik chłodzący jest częściowo mieszany z gorącym, który właśnie opuścił kocioł i wraca do już rozgrzanego wymiennika ciepła.
Przydatna informacja! Zawór trójdrożny dowolnego typu nie jest w stanie zmienić parametrów mocy urządzeń kotłowych ustawionych przez producenta. Pozwala jednak obniżyć koszty energii na ogrzewanie i stworzyć bardziej komfortowe warunki w Twoim domu.
Przydatne wideo
Kryteria wyboru
Kupując regulator 3-drożny, przede wszystkim należy zwrócić uwagę na jego parametry techniczne:
- Średnica rury . Z reguły wartość tego parametru, z rzadkimi wyjątkami, nie przekracza 20-40 mm. W przypadku rozbieżności łatwo jest wybrać adapter do rur.
- Możliwość podłączenia napędu elektrycznego ze sterownikiem . Jest to tym bardziej istotne, im bardziej skomplikowany jest schemat ogrzewania lub gdy jedną z jego części jest system ogrzewania podłogowego.
- przepustowość . Parametr jest wyrażony w objętości granicznej na jednostkę czasu, na przykład litry/min.
- Materiał korpusu . Najbardziej niezawodne są urządzenia miedziane i mosiężne.
- Typ kontroli . Modele ze sterowaniem ręcznym, choć bardziej niezawodne i tańsze od odpowiedników elektrycznych, są mniej funkcjonalne i nie nadają się do sterowania skomplikowanymi systemami, takimi jak ogrzewanie podłogowe. Urządzenia z napędem elektrycznym mają wiele możliwości, ale są bardziej podatne na awarie.
Przydatne wideo
Rada! Wybierając najprostszy zawór termostatyczny do ogrzewania podłogowego, konieczne jest, aby temperatura, dla której jest przeznaczony, ściśle odpowiadała temu samemu parametrowi urządzenia. Ponieważ urządzenie nie posiada drążka sterującego, a jedynie specjalny element przeznaczony do pracy w ściśle określonym zakresie temperatur.
Zasady instalacji
Aby zainstalować zawór termomiksujący w pozycji określonej na schemacie, należy wziąć pod uwagę szereg ważnych niuansów:
- Sposób montażu. Montaż może być kołnierzowy lub z gwintem żeńskim/męskim. Podczas mocowania należy stworzyć warunki szczelności połączenia - za pomocą specjalnych uszczelek, materiałów i mieszanek.
- Instalacja na linii powrotnej do urządzeń pompujących.
Tylko w takim przypadku można zaobserwować stan zawsze otwartej dyszy wylotowej.
Przydatne wideo
- Strzałka na korpusie i kierunek chłodziwa w systemie muszą być zgodne podczas instalacji urządzenia.
- Prawidłowy montaż zależy również od oznaczeń na korpusie urządzenia - prosty, prostopadły, obejściowy lub kombinowany.
- Schemat dystrybucji nośnika ciepła.
Może być w kształcie litery T lub symetryczny, a także w kształcie litery L lub asymetryczny.
Przed podłączeniem regulatora 3-drożnego system grzewczy musi być wyłączony, a przewody czynnika grzewczego odcięte pod napięciem. Ponadto ważne jest, aby wewnątrz rur nie było osadów. W przeciwnym razie urządzenie szybko się zatka i pogorszy.
Ważny! Na odcinku rurociągu ciepłowniczego z otwartą wolną przestrzenią i dogodnym dostępem konieczne jest zainstalowanie regulacyjnego zaworu termicznego. W takim przypadku głowica termiczna lub napęd po zamontowaniu nie powinny znajdować się na dole obudowy. Ponieważ w przyszłości, przy najmniejszym wycieku, szybko się pogorszą.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Zawór trójdrożny ma konstrukcję dwóch zaworów połączonych w jeden korpus - dwa wloty i jeden wylot lub odwrotnie. Zgodnie z zasadą działania może to być mieszanie, oddzielanie i przełączanie. Składa się z następujących jednostek głównych:
- Korpus.
- Trzon z zaworami lub kulą.
- Element mocujący.
Różne modyfikacje urządzenia służą do zwiększenia efektywnej dystrybucji chłodziwa i zmniejszenia zużycia energii zarówno w standardowym systemie grzewczym, jak i złożonym - z kotłem, kilkoma obwodami, ogrzewaniem podłogowym itp. W zależności od rodzaju sterowania urządzenia mogą być ręczne, termostatyczne i wyposażone w napędy elektryczne ze sterowaniem elektronicznym.
Tradycyjnie stosuje się trzy schematy instalacji - z ogrzewaniem podłogowym, aby stworzyć różne obszary temperatury w systemie grzewczym i chronić kotły na paliwo stałe przed kondensatem. Przy wyborze urządzenia należy przede wszystkim wziąć pod uwagę parametry techniczne, a podczas instalacji - oznaczenia, oznaczenia i zasady prac hydraulicznych.
