Štvorcestný termostatický ventil. Ako vyrobiť vykurovací systém so štvorcestným ventilom

V režime chladenia znižujú teplotu vzduchu vo vnútri budovy a vonku ju prirodzene zvyšujú. Ukazuje sa, že klimatizácia destiluje teplo pomocou chladiacej kvapaliny z miestnosti na ulicu.

V lete sa vám tento proces bude zdať nevyhnutný, ale v zime budete chcieť destilovať teplo späť z atmosféry do miestnosti. Problém je čiastočne vyriešený pomocou reverzného ventilu klimatizácie, ktorý umožňuje zmeniť smer pohybu chladiva (princíp obrátenia chladiaceho cyklu), a čiastočne pomocou ohrievača privádzaného vzduchu.

Ohrev vonkajšieho vzduchu pomocou klimatizácie.

Ale pri nízkych zimných teplotách atmosféry nemusí teplo uložené freónom stačiť na ohrev ľadového privádzaného vzduchu - potom prichádza na rad prídavný ohrievač vzduchu namontovaný v napájacej jednotke klimatizácie.

Obrátenie chladiaceho cyklu v klimatizácii.

Kondenzátor aj zostali na svojich miestach, zmenila sa však trasa pohybu chladiva a hlavnú úlohu pri tejto premene chladiacej jednotky na tepelné čerpadlo inžinieri pridelili reverznému (štvorcestnému) ventilu.

Princíp činnosti štvorcestného ventilu klimatizácie.

V režime chladenia sa piest (3) pohybuje doľava a spája kompresor (1) s externou klimatizačnou jednotkou (7). Vstup kompresora je pripojený k vnútornej jednotke klimatizácie (6).

Prevádzka ventilu v režime vykurovania.

3-cestný servisný ventil klimatizácie

4-cestný reverzný ventil klimatizácie

Diagram znázorňuje princíp činnosti solenoidového ventilu v chladiacom systéme (smery pohybu chladiva sú znázornené pri prepnutí z režimu „kúrenie“ do režimu „chladenie“ a naopak).

4-cestný reverzný ventil určené na zmenu smeru pohybu chladiva v okruhu s reverzným cyklom. Treba poznamenať, že výmena štvorcestného ventilu v klimatizácii je jednou z najťažších a najdrahších opravárenských operácií. Cenovo je to porovnateľné s výmenou kompresora klimatizácie, pretože vyžaduje vykonanie niekoľkých dávok na ťažko dostupných miestach v tesnej blízkosti telesa ventilu, ktorého prehriatie môže viesť k deformácii a zadretiu vnútorného PTFE puzdra. Preto predtým, ako sa hovorí o poruche spätného ventilu, je potrebné skontrolovať funkčnosť elektrického obvodu a či je cievka solenoidového ventilu spätného ventilu pod napätím (prítomnosť magnetického poľa je kontrolovaná charakteristikou kliknite pri vyberaní a inštalácii cievky). Malo by sa tiež zabezpečiť, aby bolo v okruhu dostatočné množstvo chladiva a aby kompresor pracoval na plný výkon.
Ponúkame niekoľko možností na vyriešenie problému pri prevádzke tohto ventilu: skutočne vymeniť chybný 4-cestný ventil za nový, nahradiť ho jednotkou so zostavou 4-cestného ventilu alebo ho odstrániť. V prvom prípade sa bude vyžadovať povinné používanie pasty odvádzajúcej teplo a kruhový prístup k potrubiu. Preto je tento postup výmeny 4-cestného ventilu na nástennej klimatizácii takmer nemožný a pri oprave budete musieť demontovať vonkajšiu jednotku. Pri výmene zostavy sa počet dávok zníži na dve a vykonávajú sa v značnej vzdialenosti od telesa ventilu, čo znamená, že je vylúčené prehriatie. V oboch prípadoch je po opravách zaručená neprerušovaná prevádzka klimatizácie v režime vykurovania aj chladenia. Ak je možné ďalej používať klimatizáciu iba v jednom režime (buď vykurovanie alebo chladenie), potom je možné chybný 4-cestný ventil vylúčiť z hydraulického okruhu a nechať klimatizáciu pracovať buď na chlad, alebo na teplo pri žiadosť zákazníka. Súčasne bude klimatizácia fungovať hladko a bez 4-cestného ventilu, ale jej oprava bude stáť oveľa menej ako jej výmena. Pred vykonaním práce na výmene reverzného ventilu odstráňte zo systému všetko chladivo a po oprave sa okruh vyprázdni, nainštaluje sa nový sušič filtra a naplní sa freónom.

Spätný ventil klimatizácie
(slúži na zabezpečenie optimálneho poklesu tlaku medzi kondenzátorom a výparníkom pri prechode z režimu „kúrenie“ do režimu „chladenie“ a naopak)

Elektronický expanzný ventil
sú určené na použitie v klimatizačných a chladiacich systémoch, v tepelných čerpadlách.
Ventil podporuje automatické nastavenie prietoku chladiva a optimalizuje výkon systému pre rýchle chladenie alebo ohrev, presnú reguláciu teploty a úsporu energie. Ventil je možné použiť napríklad aj na nasávanie tlaku v riadiacom potrubí.
Tieto ventily poskytujú obojsmernú reguláciu chladiva a regulujú prietok v režime vykurovania alebo chladenia.

Termostatický ventil
Expanzný ventil slúži na meranie množstva freónu privádzaného do chladiča a je to tlmivka s premenlivým prierezom.
Je pripojený za filtrom, na kvapalinovom potrubí.
Termostatický ventil znižuje tlak a teplotu freónu tak, že pri vstupe do chladiča vykypí a efektívne odovzdáva teplo. Špeciálny otvor znižuje tlak freónu vstupujúceho do expanzného ventilu. Chladivo prichádzajúce z kondenzačnej jednotky je kvapalina pod vysokým tlakom. Prechodom cez expanzný ventil sa freón mení na tekutý prach, pričom jeho hlavné parametre klesajú. Všetky tieto body zlepšujú proces varenia freónu v chladiči.
Dávkovanie množstva freónu prechádzajúceho cez kondenzačnú jednotku je nasledovné: Expanzný ventil je v kontakte s rozdeľovačom chladiča. Vo vnútri fľaše je freón. Keď sa teplota freónu v bloku zvýši, tlak chladiva v expanznom ventile sa zvýši a vlnovec sa roztiahne. Spodok vlnovca ťahom tlačí na guľu alebo ihlu, ktorá pri pohybe zvyšuje množstvo freónu prechádzajúceho cez termostatický ventil, zatiaľ čo teplota výstupnej rúrky a výparníka klesá. Tlak freónu TRV klesá, mech je stlačený, guľa zatvára škrtiacu klapku, čo spôsobuje zníženie objemu plynu.

Každý, kto sa aspoň raz pokúsil študovať rôzne schémy vykurovacích systémov, pravdepodobne narazil na tie, kde sa prívodné a spätné potrubia zázračne zbiehajú. V strede tohto uzla je určitý prvok, ku ktorému sú zo štyroch strán pripojené potrubia s chladivom rôznych teplôt. Tento prvok je štvorcestný ventil na vykurovanie, o účele a prevádzke ktorého sa bude diskutovať v tomto článku.

Na princípe ventilu

Štvorcestný ventil je rovnako ako jeho „skromnejší“ trojcestný kolega vyrobený z kvalitnej mosadze, no namiesto troch spojovacích rúrok má až 4. Vo vnútri sa otáča vreteno s valcovou pracovnou časťou zložitej konfigurácie telo na tesniacej manžete.

V ňom sa na dvoch protiľahlých stranách vyrábajú vzorky vo forme plešatých miest, takže v strede sa pracovná časť podobá tlmiču. Zachováva si svoj valcový tvar v hornej a dolnej časti, aby bolo možné urobiť tesnenie.

Vreteno s objímkou ​​je pritlačené k telu krytom na 4 skrutkách, na koniec hriadeľa sa zvonku nasunie nastavovacia rukoväť alebo je nainštalovaný servopohon. Ako celý tento mechanizmus vyzerá, pomôže vám podrobná schéma štvorcestného ventilu zobrazená nižšie:

Vreteno sa voľne otáča v objímke, pretože nemá závit. Zároveň však vzorky vyrobené v pracovnej časti môžu otvoriť potrubie cez dva priechody v pároch alebo umožniť zmiešanie troch prúdov v rôznych pomeroch. Ako sa to deje, je znázornené na diagrame:

Pre referenciu. Existuje iná konštrukcia štvorcestného ventilu, kde je namiesto otočného vretena použitá tlačná tyč. Takéto prvky však nemôžu miešať toky, ale iba prerozdeľovať. Svoje uplatnenie našli v plynových dvojokruhových kotloch prepínajúcich prietok teplej vody z vykurovacieho systému do siete TÚV.

Zvláštnosťou nášho funkčného prvku je, že prúd chladiacej kvapaliny privádzaný do jednej z jeho trysiek nikdy nebude môcť prechádzať do druhého výstupu v priamom smere. Prúd sa vždy stočí do pravej alebo ľavej odbočky, ale nikdy sa nedostane do protiľahlej. V určitej polohe vretena klapka umožňuje chladiacej kvapaline okamžite prechádzať doprava a doľava, pričom sa mieša s prúdom prichádzajúcim z opačného vstupu. Toto je princíp činnosti štvorcestného ventilu vo vykurovacom systéme.

Treba poznamenať, že ventil možno ovládať dvoma spôsobmi:

manuálne: požadované rozloženie prietoku sa dosiahne inštaláciou drieku v určitej polohe, vedenej stupnicou oproti rukoväti. Metóda sa používa zriedka, pretože efektívna prevádzka systému vyžaduje pravidelné úpravy, nie je možné ju neustále vykonávať manuálne;

automatické: vreteno ventilu sa otáča servopohonom, prijíma príkazy z externých snímačov alebo ovládača. To umožňuje dodržať nastavené teploty vody v systéme pri zmene vonkajších podmienok.

Praktické využitie

Všade tam, kde je potrebné zabezpečiť kvalitnú reguláciu chladiacej kvapaliny, možno použiť štvorcestné ventily. Kontrola kvality je kontrola teploty vykurovacieho média, nie jeho prietoku. Existuje len jeden spôsob, ako dosiahnuť požadovanú teplotu v systéme ohrevu vody - zmiešaním horúcej a chladenej vody, získaním chladiacej kvapaliny s požadovanými parametrami na výstupe. Úspešná realizácia tohto procesu je práve to, čo zabezpečuje zariadenie štvorcestného ventilu. Tu je niekoľko príkladov nastavenia prvku pre takéto prípady:

• v radiátorovom vykurovacom systéme s kotlom na tuhé palivo ako zdrojom tepla;
• v okruhu podlahového vykurovania.

Ako viete, kotol na tuhé palivá v režime vykurovania potrebuje ochranu pred kondenzáciou, z ktorej sú steny pece vystavené korózii. Tradičné usporiadanie s obtokom a trojcestným zmiešavacím ventilom, ktorý zabraňuje vstupu studenej vody zo systému do zásobníka kotla, možno vylepšiť. Namiesto obtokového potrubia a zmiešavacej jednotky je nainštalovaný štvorcestný ventil, ako je znázornené na obrázku:

Vzniká prirodzená otázka: aké je použitie takejto schémy, kde musíte nainštalovať druhé čerpadlo a dokonca aj ovládač na ovládanie servopohonu? Faktom je, že tu práca štvorcestného ventilu nahrádza nielen obtok, ale aj hydraulický separátor (hydraulická šípka), ak je to potrebné. V dôsledku toho získame 2 samostatné okruhy, ktoré si navzájom vymieňajú chladiacu kvapalinu podľa potreby. Do kotla sa dávkuje chladená voda a do radiátorov sa dostáva chladiaca kvapalina s optimálnou teplotou.

Keďže voda cirkulujúca pozdĺž vykurovacích okruhov podlahového kúrenia sa zohreje maximálne na 45 °C, je neprijateľné do nich púšťať chladiacu kvapalinu priamo z kotla. Aby táto teplota odolala, býva pred rozvodný rozdeľovač inštalovaná zmiešavacia jednotka s trojcestným termostatickým ventilom a obtokom. Ak je však namiesto tejto jednotky nainštalovaný štvorcestný zmiešavací ventil, potom je možné vo vykurovacích okruhoch použiť vratnú vodu z radiátorov, ako je znázornené na obrázku:

Záver

To neznamená, že inštalácia štvorcestného žeriavu je jednoduchá a nevyžaduje finančné investície. Naopak, realizácia takýchto schém bude mať za následok hmatateľné finančné náklady. Na druhej strane nie sú také veľké, aby sa vzdali výhod takýchto systémov – prevádzkovej efektívnosti a v dôsledku toho aj hospodárnosti. Dôležitou podmienkou je dostupnosť spoľahlivého napájania, pretože bez neho pohon ventilu prestane fungovať.

V širokej škále ventilov používaných pre vykurovacie systémy existuje prvok, ktorý sa zriedka používa. Jeho tvar pripomína tričko, aj keď funkcie, ktoré vykonáva, sú úplne odlišné. Hovoríme o trojcestnom ventile, ktorého princíp bude diskutovaný v tomto článku.

Princíp činnosti trojcestného ventilu

Čo je toto zariadenie, na čo slúži?

Ako to funguje

Trojcestný ventil je namontovaný na tých úsekoch diaľnic, kde je potrebné rozdeliť prietok cirkulujúcej kvapaliny do 2 okruhov:

• s variabilným hydraulickým režimom;
• s konštantným.

Vo väčšine prípadov je potrebný konštantný prietok pre tých, ktorí sú zásobovaní vysokokvalitnou tekutinou a v uvedených objemoch. Reguluje sa v súlade s ukazovateľmi kvality. Čo sa týka premenlivého toku, používa sa pre zariadenia, kde ukazovatele kvality nie sú základné. Tam má veľký význam pomer množstva. Jednoducho povedané, dodávka chladiacej kvapaliny sa tam vykonáva podľa požadovaného množstva.

Poznámka! K uzatváracím ventilom patrí aj analóg zariadenia opísaného v článku, dvojcestný ventil. v čom je to iné? Faktom je, že trojcestná možnosť funguje podľa úplne iného princípu. Vreteno, ktoré je súčasťou jeho konštrukcie, nie je schopné blokovať prietok kvapaliny, ktorá má konštantný hydraulický výkon.

Stonka je stále otvorená, je nastavená na konkrétny objem kvapaliny. V dôsledku toho budú používatelia môcť získať objem, ktorý potrebujú, a to z hľadiska kvantity aj kvality. Vo všeobecnosti nie je toto zariadenie schopné vypnúť prívod tekutiny do siete, v ktorej je hydraulický prietok konštantný. V tomto prípade sa tok premenlivého typu môže dobre vypnúť, vďaka čomu je v skutočnosti možné nastaviť prietok / tlak.

A ak pripojíte dvojicu zariadení dvojcestného typu, môžete získať jedno, ale trojcestné. Je však potrebné, aby oba fungovali opačne, inými slovami, keď je jeden ventil zatvorený, mal by sa otvoriť ďalší.

Video - Princíp fungovania trojcestného ventilu

Klasifikácia ventilov

Bez predĺžených injekcií poznamenávame, že zariadenie môže byť podľa princípu činnosti dvoch typov. To môže byť:

• delenie;
• miešanie.

Vlastnosti akcie každého typu sú jasné už z ich názvu. Miešacie zariadenie pozostáva z dvoch výstupov a vstupu. Inými slovami, je potrebné zmiešavať prúdy kvapaliny, čo môže byť potrebné na zníženie jej teploty. Mimochodom, toto je najoptimálnejšia možnosť na nastavenie požadovaného režimu v „teplej podlahe“.

Samotný postup nastavenia teplotného režimu je mimoriadne jednoduchý. Potrebujete len vedieť o aktuálnych teplotných údajoch prichádzajúcich tokov tekutín, presne vypočítať požadované proporcie každého z nich, aby ste získali požadované ukazovatele na výstupe. Mimochodom, toto zariadenie je pri správnej inštalácii a nastavení schopné fungovať a rozdeliť tok.

Delený ventil však rozdeľuje jeden prietok na dva, preto je vybavený jedným vstupom a dvomi výstupmi. Toto zariadenie sa používa hlavne na rozdelenie prietoku teplej vody v systémoch TÚV. Aj keď sa pomerne často nachádza v potrubí ohrievačov vzduchu.

Navonok sú obe možnosti takmer totožné. Ale ak sa pozriete na ich prierezovú kresbu, ich hlavný rozdiel je okamžite viditeľný. Vreteno, ktoré je inštalované v zariadení zmiešavacieho typu, má jeden guľový ventil. Je centrovaný a prekrýva hlavný priechod.

Pokiaľ ide o oddeľovacie zariadenia, stonka v nich má dva takéto ventily, ktoré sú inštalované na výstupoch. Fungujú podľa nasledujúceho princípu: jeden z nich je pritlačený k sedadlu, čím sa uzatvorí priechod, a druhý súbežne s ním otvára priechod č. 2.

Podľa spôsobu ovládania môžu byť moderné modely:

• elektrické;
• Manuálny.

Vo väčšine prípadov sa používa ručné zariadenie, ktoré sa navonok podobá bežnému guľovému ventilu, ale je vybavené tromi výstupnými rúrkami. Elektrické modely s automatickým ovládaním sa však používajú hlavne v súkromných domoch, a to na distribúciu tepla. Používateľ môže napríklad upraviť teplotný režim podľa miestnosti a pracovná tekutina bude prúdiť v súlade so vzdialenosťou medzi miestnosťou a ohrievačom. Prípadne ho môžete skombinovať s „teplou podlahou“.

Video - Zariadenie v skupine kotlov

Trojcestné ventily, podobne ako iné zariadenia, sú určené podľa tlaku v systéme a priemeru vstupu. To všetko upravuje GOST. A ak nie sú splnené jeho požiadavky, bude sa to považovať za hrubé porušenie, najmä pokiaľ ide o indikátor tlaku v potrubí.

Aplikácie

Trojcestný ventil, ktorého princíp bol diskutovaný vyššie, má pomerne širokú škálu aplikácií. Takže také jeho odrody, ako je elektromagnetické zariadenie alebo zariadenie s tepelnou hlavou, sa často nachádzajú na moderných diaľniciach, kde je potrebné upraviť proporcie pri zmiešaní dvoch oddelených prúdov kvapaliny, ale bez zníženia výkonu alebo objemu.

Pokiaľ ide o použitie v domácnosti, za najobľúbenejšie sa tu považuje termostatické zmiešavacie zariadenie, pomocou ktorého, ako je uvedené vyššie, môžete regulovať teplotu pracovnej tekutiny. Táto kvapalina môže byť dodávaná ako do potrubia podlahového vykurovania, tak aj do vykurovacích radiátorov. A ak má ventil aj automatické ovládanie, potom bude možné bez problémov regulovať teplotu v obydlí!

Poznámka! Použitie trojcestného ventilu vo vykurovacom systéme na vyrovnávanie teplotných spádov je mimoriadne výhodné nielen z hľadiska komfortu a komfortu, ale aj z hľadiska úspory nákladov.

Faktom je, že reguláciou teploty kvapaliny na "spiatočke" ohrievača môžete výrazne znížiť množstvo spotrebovaného paliva, čo bude mať pozitívny vplyv na účinnosť samotného systému. V niektorých systémoch je ventil jednoducho potrebný. Napríklad v systéme podlahového vykurovania toto zariadenie zabraňuje prehriatiu podlahovej krytiny nad vopred stanovenú úroveň komfortu, čím zbavuje užívateľov nepríjemných pocitov.

Regulačné zariadenia tohto druhu sa používajú aj vo vodovodných systémoch, aby sa dosiahol trvalý prietok pri požadovanej teplote. Najjednoduchším príkladom je obyčajný mixér, kde môžete vodu zohriať / schladiť otvorením / zatvorením studeného kohútika.

Úprava prietokov pracovnej tekutiny. Čo treba hľadať pri kúpe?

Manuálne nastavenie sa vykonáva pomocou bežného guľového ventilu. Vizuálne je veľmi podobný jednoduchému ventilu, ale má dodatočný výstup. Ventily tohto druhu sa používajú na nútené manuálne ovládanie.

Pokiaľ ide o automatické nastavenie, používa sa tu špeciálny trojcestný ventil vybavený elektromechanickým zariadením na zmenu polohy vretena. Mal by byť pripojený k termostatu, aby bolo možné regulovať teplotu v miestnosti.

Nezabudnite, že pri kúpe ventilu je nevyhnutné vziať do úvahy technické parametre zariadenia, ktoré zahŕňajú nasledujúce.

• Priemer pripojenia k hlavnému vykurovaniu. Tento indikátor sa často pohybuje od 2 do 4 centimetrov, hoci veľa závisí od vlastností samotného systému. Ak nebolo možné nájsť zariadenie s vhodným priemerom, budete musieť použiť špeciálne adaptéry.
• Možnosť inštalácie servopohonu na trojcestný ventil, princíp činnosti je diskutovaný na začiatku článku. Vďaka tomu bude zariadenie schopné pracovať automaticky. Tento moment je veľmi dôležitý, ak je zariadenie vybrané na prevádzku v "teplých podlahách" typu vody.
• Nakoniec je tu priepustnosť potrubia. Tento pojem znamená objem kvapaliny, ktorý ním môže prejsť za určitý čas.

Populárni výrobcovia

Na domácom trhu je veľa výrobcov trojcestných ventilov. Výber tohto alebo toho modelu závisí predovšetkým od:

• typ mechanizmu (a, pripomíname, môže byť mechanický alebo elektrický);
• oblasti použitia (prívod teplej vody, prívod studenej vody, "teplá podlaha", vykurovanie).

Najpopulárnejšie zariadenie je právom považované Esbe- švédsky ventil od firmy, ktorá existuje už vyše sto rokov. Ide o spoľahlivý, kvalitný a odolný produkt, ktorý sa osvedčil v mnohých oblastiach. Spojenie európskej kvality a moderných technológií.

Ďalším populárnym modelom je americký Honeywell - skutočný výtvor špičkových technológií. Jednoduchá obsluha, pohodlie a komfort, kompaktnosť a spoľahlivosť - to sú charakteristické vlastnosti týchto ventilov.

Napokon, relatívne „mladé“, ale perspektívne zariadenia sú ventily Valtec – výsledok spoločnej spolupráce talianskych a ruských inžinierov. Všetky produkty sú vysokej kvality, predávajú sa so sedemročnou zárukou. Líšia sa tým, že majú úplne prijateľnú cenu.

Ako nainštalovať zmiešavací ventil vlastnými rukami

Táto schéma inštalácie sa používa hlavne v kotolniach tých vykurovacích systémov, ktoré sú pripojené k hydraulickému separátoru alebo k gravitačnému kolektoru. A čerpadlo, umiestnené v okruhu č.2, zabezpečuje požadovanú cirkuláciu pracovnej tekutiny.

Poznámka! Ak bude trojcestný ventil pripojený priamo na obtokový zdroj tepelnej energie pripojený na port B, potom bude potrebné nainštalovať ventil s hydraulickým odporom, ktorý sa rovná rovnakému odporu tohto zdroja.

Ak sa tak nestane, potom bude prietok pracovnej tekutiny v sekcii AB kolísať v súlade s pohybom tyče. Upozorňujeme tiež, že táto schéma inštalácie umožňuje možné ukončenie cirkulácie kvapaliny cez zdroj, ak bola inštalácia vykonaná bez obehového čerpadla alebo hydraulického separátora v hlavnom okruhu.

Je nežiaduce pripojiť ventil k vykurovacím systémom alebo tlakovému rozdeľovaču v neprítomnosti zariadení, ktoré škrtia nadmerný tlak. V opačnom prípade bude prietok kvapaliny v sekcii AB kolísať, a to výrazne.

Ak je povolené prehriatie spiatočky, nadmerný tlak sa likviduje pomocou prepojky inštalovanej paralelne k ventilovej zmesi v okruhu.

Ako nainštalovať oddeľovací ventil svojpomocne

Hlavnou funkciou takéhoto trojcestného ventilu je poskytovanie kvantitatívneho riadenia menením prietokov tekutiny. Jeho princíp fungovania je veľmi jednoduchý a bol diskutovaný vyššie. Používa sa tam, kde je možné obísť kvapalinu do "spiatočky" a zastavenie obehu naopak nie je povolené.

Poznámka! Táto schéma zapojenia si získala veľkú obľubu v jednotkách na ohrev vody a vzduchu, ktoré sú pripojené z jednotlivých kotlov.

Pre prepojenie hydraulických okruhov je potrebné, aby sa tlakové straty spotrebiča rovnali stratám na vyvažovacom ventile v obtoku. Tu zobrazená schéma je určená na inštaláciu do potrubí, v ktorých je nadmerná dopravná výška. V tomto prípade sa kvapalina pohybuje v dôsledku silného tlaku generovaného obehovým čerpadlom.

Video - Trojcestný ventil a ako to funguje

Moderné trendy vo vývoji vykurovacích systémov sa čoraz viac prikláňajú k nízkoteplotným podlahovým a radiátorovým systémom, v ktorých je prívodná teplota chladiacej kvapaliny výrazne nižšia ako teplota vydávaná kotlom. Ako dosiahnuť flexibilnú reguláciu teploty chladiacej kvapaliny pri neustále sa meniacej vonkajšej teplote?

Pre nízkoteplotné vykurovacie systémy a systémy podlahového vykurovania je potrebné zhotoviť také technické riešenia, pri ktorých sa ochladená voda zo spiatočky primiešava do prívodného potrubia. Tento proces sa nazýva kvalitná regulácia vykurovacieho systému, teda regulácia, pri ktorej prietok chladiacej kvapaliny zostáva rovnaký a jej teplota sa mení v smere, ktorý potrebujeme, a zároveň nijako nezasahujeme do chodu kotla a jeho obehového čerpadla. . Kvantitatívna regulácia vykurovacieho systému sa líši od kvalitatívneho v tom, že sa tým nemení teplota chladiacej kvapaliny, ale mení sa jej prietok, to znamená, že na potrubie je jednoducho inštalovaný ventil, ktorého uzavretie zvyšuje hydraulický odpor a cirkulácia sa spomaľuje alebo sa úplne zastaví a prietok chladiacej kvapaliny cez vykurovacie zariadenia sa tiež zníži.

Kontrola kvality sa vykonáva pomocou trojcestného ventilu a obtokového alebo štvorcestného ventilu umiestneného priamo pred nízkoteplotným vykurovacím prstencom (obr. 26).

Ryža. 26. Schéma kvalitnej regulácie teploty chladiacej kvapaliny

Otočením rukoväte trojcestného ventilu do určitej polohy sa otvorí obtok a obehové čerpadlo nasáva chladenú vodu zo spiatočky do prívodu, kde sa zmiešava s horúcou privádzanou vodou. Tak je možné nastaviť výstupnú teplotu vykurovacieho média na požadovanú hodnotu. Trojcestný ventil dokáže pracovať veľmi flexibilne, „vie“ odstaviť obtokové či prívodné potrubie, prípadne pracovať na zmiešaní ochladenej vratnej vody s horúcou prívodnou. Inými slovami, ak trojcestný ventil uzatvorí obtok, potom prívod teplej vody úplne vstúpi do vykurovacieho krúžku, ak ventil uzavrie prívod, potom vykurovací krúžok pracuje „pre seba“, chladiaca kvapalina sa v ňom bude otáčať cez bypass, kým nevychladne, ak je ventil otvorený v medzipolohe, potom ochladená voda cez obtok vstupuje do kohútika a zmiešava sa s prívodnou vodou, potom vstupuje do vykurovacieho okruhu pri teplote, ktorú potrebujeme. Trojcestný ventil inštalovaný na reguláciu teploty chladiacej kvapaliny sa v tomto prípade nazýva trojcestný mixér (obr. 27). Teplotu prívodu teplej vody do vykurovacieho systému je možné regulovať manuálne pomocou stupnice na miešačke alebo pomocou teplotného snímača a elektrického pohonu.

Ryža. 27. Trojcestné mixéry

Použitie štvorcestných kohútikov umožňuje zaobísť sa bez obtokového potrubia, ale tieto kohútiky sa líšia v prevádzke: niektoré, napríklad s klapkami v tvare X, môžu iba zatvárať a otvárať prívod a spiatočku, ale nemôžu miešať vodu, iné napríklad s rotačnými klapkami, miešaním vody. Pri použití kohútikov s klapkami v tvare X vstupuje horúca voda do vykurovacieho krúžku a ventil sa zatvára a čerpadlo poháňa chladiacu kvapalinu pozdĺž vnútorného krúžku, akonáhle chladiaca kvapalina vychladne, ventil sa otvorí a vstúpi nová časť horúcej vody. vnútorný krúžok z kotla a ochladený sa vypúšťa do spiatočky ... Štvorcestný ventil tejto konštrukcie rozdeľuje každý okruh na dve časti, svojou činnosťou pripomína reguláciu teploty chladiacej kvapaliny zapínaním a vypínaním obehového čerpadla. Ale na rozdiel od regulácie čerpadla (zapínanie a vypínanie čerpadla) tu prebieha regulácia v mäkšom režime, pretože čerpadlo sa nevypína a cirkulácia chladiacej kvapaliny sa nezastaví. Samozrejme, použitie štvorcestných ventilov s tlmičmi v tvare X je možné iba v automatickom režime, pretože manuálne otáčanie ventilu pri každom ochladzovaní chladiacej kvapaliny vo vnútornom okruhu je jednoducho nemožné.

Ryža. 28. Štvorcestné rotačné miešačky

Štvorcestné mixéry s rotačnými klapkami (a niektoré ďalšie) poskytujú konštantný a rovnaký prietok horúceho a chladeného nosiča tepla a zároveň umožňujú nastaviť požadovanú teplotu nosiča tepla v manuálnom aj automatickom režime (obr. 28). Takýto vykurovací systém nemusí používať diferenciálny bypass, mixér automaticky prepustí požadované množstvo vody, inými slovami, celkové množstvo vody vstupujúcej do vykurovacieho systému a vody tečúcej späť bude konštantné. Predložený riadiaci systém je jedným z najjednoduchších: v závislosti od polohy ventilu prechádza štvorcestný zmiešavač určité množstvo vody z kotla do primárneho okruhu; presne rovnaké množstvo chladiacej kvapaliny sa vytlačí do spätného vedenia.

Ryža. 29. Príklad riešenia spojovacej jednotky "teplé podlahy" a prevádzky tyčového mixéra

Nízkoteplotné vykurovacie systémy sú zvyčajne vybavené automatickými regulátormi, ktoré merajú teplotu chladiacej kvapaliny alebo teplotu vzduchu vo vykurovanej miestnosti a dávajú príkazy elektrickým servom, ktoré „otáčajú“ ventily troj- alebo štvorcestných mixérov. Okrem zmiešavačov „na klapku“ existujú ďalšie regulačné ventily na báze tyčových (obr. 29) troj- a štvorcestných ventilov. Regulácia (zatváranie a otváranie kanálov mixéra) nastáva v dôsledku spúšťania a zdvíhania vretena s kužeľovou klapkou. Miešačka je riadená senzorom na základe tepelnej rozťažnosti určitých materiálov, ako je parafín. Parafínová kapsula je umiestnená na potrubí vykurovacieho systému, pri zahriatí z potrubia parafín expanduje a uzatvára alebo otvára kontakty termočlánku, to znamená, že kapsula funguje ako spínač, ktorý prenáša impulz na servopohon, ktorý pohybuje stopka troj- alebo štvorcestného mixéra. Potom sa teplota vo vykurovacom potrubí zníži, parafín sa zníži na objem a otvorí kontakty - tyč mixéra zaujme rovnakú polohu.

Ryža. 30. Príklad vykurovacieho systému vyrobeného podľa klasickej schémy

Takto môže vyzerať vykurovací systém s nízkoteplotným okruhom „podlahového vykurovania“ a vysokoteplotným radiátorovým okruhom (obr. 30). Nosič tepla, ohrievaný v kotle, vstupuje do kolektora teplej vody, odkiaľ je distribuovaný cez dve rozvodné stúpačky: radiátorové vykurovanie a "teplé podlahy". Radiátorové stúpačky dodávajú vodu do vykurovacích zariadení, kde sa ochladzuje a vstupuje do zberača chladenej vody pripojeného k spiatočke kotla. Vykurovacie médium poháňané obehovým čerpadlom neustále cirkuluje v tomto okruhu a cez kotol. Trochu iný pohyb chladiacej kvapaliny prebieha vo vykurovacom okruhu "teplých podláh". Obehové čerpadlo čerpá nosič tepla z prívodného potrubia nie neustále, ale periodicky, keď trojcestný mixér otvára prívod. Po zvyšok času čerpadlo "otáča" vlastnú chladenú vodu okolo kruhu "teplých podláh". Tu je potrebné poznamenať, že pri manuálnom nastavovaní trojcestného mixéra bude čerpadlo neustále miešať vodu z prívodného potrubia a pri automatickom nastavovaní mixéra sú možné dve možnosti: s úplným odpojením „teplých podláh“ od bojlerom a s prídavkom teplej vody. Faktom je, že výrobcovia trojcestných zmiešavačov vyrábajú dve verzie týchto ventilov, vo väčšine prípadov sú trojcestné zmiešavače nastavené tak, že ručné zatvorenie ventilu, čo znamená „prívod teplej vody je uzavretý“ na stupnica prístroja, v skutočnosti horúcu vodu úplne neuzatvára, ale necháva mierne pootvorenú. Ide o takzvanú ochranu proti hlúpostiam. Napríklad po inštalácii radiátorového vykurovacieho systému s chybou užívateľ úplne preruší prívod „teplých podláh“ do vykurovacieho systému a kotol v tomto čase pracuje a ohrieva vodu a tlačí ju do systému. A kde tečie, ak je trojcestný ventil zatvorený? V systéme sa vytvára pretlak a prehriatie chladiacej kvapaliny - je možné prasknutie výmenníka tepla kotla alebo potrubia. Trojcestný mixér s malým otvorom, so zdanlivo úplným uzavretím prívodu, umožňuje nezastaviť cirkuláciu a nechať chladiacu kvapalinu prechádzať cez nízkoteplotný vykurovací okruh.