Jeśli trafiłeś do tego artykułu podczas wyszukiwania, prawdopodobnie już słyszałeś coś o złączkach rur mieszających stosowanych w systemach grzewczych prywatnych domów i mieszkań. Dlatego bez długiego wstępu sugerujemy omówienie 3 pytań: jak działa termostatyczny zawór trójdrożny, gdzie należy go zainstalować i jak wybrać odpowiedni, aby nie marnować dodatkowych pieniędzy.
Zasada działania i rodzaje zaworów
Zadaniem każdego zaworu 3-drogowego jest doprowadzenie wody o wymaganej temperaturze do linii poprzez zmieszanie lub rozdzielenie 2 strumieni. Odpowiednio element jest wyposażony w trzy wyjścia, z których jedno jest zawsze otwarte, a pozostałe dwa całkowicie lub częściowo zachodzą na siebie podczas pracy. Stąd nazwa żurawia - trójdrożna (czasem mówią też „trójdrożna”, co nie jest właściwe).
Uwaga. Pompa obiegowa ogrzewania jest zawsze instalowana dokładnie od strony otwartego wyjścia, w przeciwnym razie obwód nie będzie działał poprawnie, jak napisaliśmy wcześniej w innej instrukcji.
Zgodnie z metodą przygotowania chłodziwa o pożądanej temperaturze zawory termostatyczne są podzielone na 2 grupy, pokazane na zdjęciu:
- Mieszanie. Są one zasilane 2 strumieniami wody - gorącej i schłodzonej (wejścia są oznaczone literami „A” i „B”), a od trzeciej rury (oznaczenie „AB”) jest mieszanina ustawionej temperatury. Na mosiężnej skrzynce znajduje się znak w postaci strzały zbiegającej się w dwóch kierunkach.
- Rozdzielanie lub dystrybucja. Wchodzący płyn chłodzący jest podzielony na 2 przepływy o regulowanym rozmiarze. Oznaczenie na korpusie - 2 rozbieżne strzałki lub litery „A”, „B” na rurach wylotowych i „AB” przy wejściu.
Na przykład. Istnieje trzeci rodzaj 3-drogowych zaworów termicznych - klapki. Są one umieszczane w naściennych kotłach gazowych z obiegiem wody i za pomocą napędu elektrycznego przełączają ruch przepływu między głównym wymiennikiem ciepła ogrzewania a wtórnym dostarczającym ciepłą wodę użytkową. Poza generatorami ciepła takie elementy są stosowane niezwykle rzadko.
Zgodnie z zasadą działania żurawie trójdrożne są również podzielone na dwa typy - siodło i kula. Urządzenie pierwszego jest podobne do zwykłych zaworów wodnych, ale zamiast pręta gwintowanego stosuje się pchnięcie. Płytka jest na nim przymocowana, poruszając się między dwoma siodłami i nakładając kolejno 2 przejazdy. Naciskanie trzonu odbywa się na trzy sposoby:
- zintegrowany termopara
- głowica termiczna ze zdalnym czujnikiem temperatury
- serwonapęd.
Jak to się dzieje, pokazano na schemacie i szczegółowo opisano w naszej innej publikacji.
Kulowe zawory mieszające działają na zasadzie tych samych zaworów z tylko trzema wylotami. Są one sterowane ręcznie lub za pomocą napędu elektrycznego obracającego pręt na polecenie automatyki. Elementy mają pełny otwór i mają wysoką przepustowość, a zatem mniejszy opór hydrauliczny. Wadą jest zależność od napięcia w sieci i konieczność zainstalowania zasilacza awaryjnego (UPS).
Gdzie umieścić zawór 3-drogowy i kiedy nie jest potrzebny
Przed wyborem zaworu trójdrożnego zaleca się upewnienie się, że jest to naprawdę konieczne. Rzeczywiście, w Internecie i w prawdziwym życiu jest wystarczająco dużo doradców, którzy słabo rozumieją istotę problemu. Podajemy więc sytuacje, w których ten zawór jest naprawdę potrzebny:
- Aby chronić kocioł na paliwo stałe przed dopływem zimnego chłodziwa i kondensacji na wewnętrznych ściankach pieca.
- Do regulacji temperatury wody w obiegach grzewczych.
- Aby ograniczyć ogrzewanie chłodziwa w konturach ciepłej podłogi.
Wiele powiedziano o kondensacie, który wywołuje tworzenie lepkich narośli na ścianach komory kotła TT, w tym na naszych zasobach. Pojawia się podczas procesu ogrzewania, gdy temperatura w piecu jest już wysoka, a woda z systemu grzewczego jest zimna. Aby tego uniknąć, przewody zasilające i powrotne są połączone obejściem, w którym zainstalowany jest zawór 3-drogowy. Powoduje to przepływ płynu chłodzącego ze zbiornika kotła w małym kółku i dopiero po podgrzaniu do 50–60 ° C zaczyna mieszać wodę z układu.
Ważna uwaga. Zawór służy jako element bezpieczeństwa żeliwnego wymiennika ciepła, jeśli jest zainstalowany w generatorze ciepła. Wyobraź sobie, że dom wyłączył prąd na 1-2 godziny, podczas których sieć chłodnic zdążyła się ochłodzić. Bez miksera zimna woda nagle wejdzie do podgrzanego kotła po przywróceniu zasilania. Z tej różnicy żeliwo dozna szoku temperaturowego i może pęknąć.
W takich przypadkach konieczna jest kontrola temperatury w obiegach grzewczych za pomocą urządzenia mieszającego:
- w złożonych systemach grzewczych, gdy kilka przewodów o różnych warunkach temperaturowych musi być podłączonych do wspólnego grzebienia, na przykład sieć grzejników, ogrzewanie podłogowe i pośredni kocioł grzewczy;
- podczas podłączania tych samych odbiorców do zbiornika buforowego - do akumulatora termicznego;
- podczas dostarczania podgrzanej wody do wymiennika ciepła centrali wentylacyjnej stosowanej do ogrzewania powietrznego wiejskiej chaty.
Ponieważ nośnik ciepła o temperaturze nie wyższej niż 50 ° C jest kierowany do obwodów grzewczych ciepłych podłóg, a 85 ° C może również pochodzić z kotła, należy go ograniczyć. Zwykle (ale nie zawsze!) Problem rozwiązuje się, instalując jednostkę mieszającą z zaworem 3-drogowym na kolektorze rozdzielczym. Ten ostatni miesza schłodzoną wodę z obwodów podłogowych z „zewnętrznym” płynem chłodzącym pochodzącym z kotła.
Teraz wskażemy sytuacje, w których zakup i instalacja miksera (lub rozdzielacza) nie jest wymagana:
- Jeśli długość każdej pętli podłogi ciepłej wody nie przekracza 50-60 m, co jest całkiem możliwe do osiągnięcia, wówczas regulacja odbywa się bez jednostki mieszającej. Zamiast tego głowice RTL są umieszczane na kolektorze powrotnym, ograniczając przepływ o ilość płynu chłodzącego.
- Gdy 2-3 jednostki grzewcze pracują naprzemiennie w celu ogrzewania prywatnego domu, utrzymując stałą temperaturę sieci co najmniej 40 ° C, wówczas nie trzeba instalować zaworu trójdrożnego dla kotła na paliwo stałe.
- W systemach grzewczych z naturalnym obiegiem wody. Powodem jest spadek ciśnienia na zaworze, który zapobiega przemieszczaniu się chłodziwa. To samo dotyczy akumulatorów ciepła związanych z przepływem grawitacyjnym.
Uwaga. W systemach grawitacyjnych stosowane są rury o zwiększonej średnicy DN40 - DN50. Oznacza to, że będą musieli kupić nie konwencjonalny mikser sprzęgający, ale obszerny zawór kołnierzowy za przyzwoitą cenę. Taka decyzja nie jest uzasadniona.
Jeśli jesteś zainteresowany, dlaczego lepiej wybrać głowice RTL i jak sterują obwodami ogrzewania podłogowego, obejrzyj wideo od doświadczonego mistrza i naszego eksperta Vladimira Sukhorukova:
Obliczanie przepustowości
Wystarczy podnieść zawór trójdrożny odpowiednio do średnicy rury nagrzewnicy, w przeciwnym razie rura zasilająca nie będzie działać. Faktem jest, że w procesie automatycznego sterowania element wytwarza zmienny opór hydrauliczny, który pompa obiegowa musi pokonać, aby zapewnić wymagane natężenie przepływu chłodziwa. Według obliczeń zawór jest wybierany w taki sposób, aby umożliwić przepływ pożądanej objętości wody w różnych pozycjach trzonu.
Główną cechą konstrukcyjną każdego zaworu 3-drogowego jest przepustowość warunkowa, oznaczona literą Kvs i wyrażona w m3 / h. Ta wartość, wskazana w paszporcie produktu, odzwierciedla ilość zimnego chłodziwa przechodzącego przez całkowicie otwarty zawór w ciągu 1 godziny. W takim przypadku spadek ciśnienia w obszarze przed i za regulatorem wynosi 1 bar.
Przykład.Jeśli przez zawór trójdrożny o wartości Kvs = 1,6 m³ / h przepłynie taka ilość wody przez godzinę, wówczas spadek ciśnienia (opór hydrauliczny) wyniesie 1 bar lub 10 m słupa wody. To za dużo dla systemu ogrzewania prywatnego domu, dlatego w obliczeniach przyjmuje się rzeczywisty spadek ciśnienia - 0,15–0,2 bara (1,5–2 m słupa wody).
Aby wybrać zawór regulacyjny według wydajności, najpierw należy określić natężenie przepływu chłodziwa idącego wzdłuż regulowanej linii. Zastosowano następującą formułę:
Tutaj:
- G jest wymaganym przepływem wody, m³ / h;
- Q - obciążenie cieplne na gałęzi grzewczej, kW;
- ∆t jest różnicą temperatur między wodą zasilającą i powrotną, zwykle równą 20 ° С, a w ciepłych podłogach - 10 ° С.
Przykład. Dom o powierzchni 100 m² ma być ogrzewany za pomocą konturów podłogi, które powinny zapewnić przenikanie ciepła 10 kW. Następnie G = 0,86 x 10/10 = 0,86 m³ / h chłodziwa musi zostać dostarczone do kolektora rozdzielczego.
Następnym krokiem jest obliczenie rzeczywistego współczynnika K przepustowości zaworu mieszającego, biorąc pod uwagę różnicę ciśnień na nim 0,2 bara zgodnie ze wzorem:
W tym samym przykładzie wartość K będzie równa 0,86 / √0,2 = 0,86 / 0,45 = 1,9 m³ / h. Następnie otwórz katalog wybranego producenta zaworu i wybierz z linii zawór trójdrożny, którego Kvs jest równy lub większy niż uzyskana wartość. Weź słynną markę Danfoss (Danfoss) i wybierz zawór z dyszami DN15 i Kvs = 2,5 m³ / h z serii VRB3. Poprzednia wartość nominalna w rzędzie wynosi 1,6 m³ / h, co w naszym przypadku wyraźnie nie wystarcza.
Wskazówki dotyczące wyboru
Nieświadomy właściciel domu, który decyduje się poszukać katalogu dowolnej znanej firmy poszukującej zaworu trójdrożnego, może być zdezorientowany liczbą i różnorodnością oferowanych produktów. Aby pomóc Ci wybrać odpowiedni zawór z szerokiej gamy, podamy kilka zaleceń i zaczniemy od listy marek, których katalogi są ogólnie warte otwarcia. Oto lista znanych firm, których produkty są godne zaufania:
- Danfoss (Dania);
- Herz Armaturen (Austria);
- Honeywell (USA);
- Icma (Włochy);
- Esbe (Szwecja);
- Caleffi (Włochy).
Na przykład. Wymienione spółki sprzedają ogromną różnorodność armatury do systemów grzewczych, w tym zawory dwudrogowe, bezpieczeństwa i czterodrogowe, bramy elektromagnetyczne i termostaty. Od producentów z krajów byłego Związku Radzieckiego możemy polecić produkty marki Valtec (Valtek).
Teraz główny blok rekomendacji:
- Aby zabezpieczyć kocioł na paliwo stałe przed kondensacją, możesz wybrać 2 rodzaje zaworów trójdrożnych - ze stałym ustawieniem i głowicą termiczną z czujnikiem zewnętrznym. Druga opcja będzie kosztować o 20-30% więcej i nie zawsze jest uzasadniona, ponieważ zmiana temperatury powrotu jest tutaj niepotrzebna. Kup regulator z wewnętrznym termostatem ustawionym na temperaturę 50 lub 55 ° C.
- Aby kontrolować ogrzewanie poszczególnych odgałęzień i obwodów ogrzewania podłogowego, zdecydowanie potrzebny jest zawór 3-drogowy z czujnikiem zewnętrznym i głowicą termostatyczną. Kolbę czujnika instaluje się na kolektorze lub rurociągu, którego temperatura musi być kontrolowana.
- Regulatory kulkowe (są również obrotowe) są sparowane z napędem elektrycznym lub ustawione ręcznie. Jeśli nie chcesz komplikować obwodu i zależysz od prądu, wybierz produkt, który jest odpowiedni dla właściwości zaworów gniazdowych, które działają z głowic termicznych.
- Najbardziej „działającym” materiałem obudowy jest mosiądz lub brąz. Elementy odporne na korozję są droższe, a żeliwo boi się szoku termicznego i ma przyzwoitą masę.
- W schematach z takim samym sukcesem stosuje się zarówno mieszające, jak i dzielące żurawie trójdrożne. Ale jeśli nie jesteś specjalistą w dziedzinie ogrzewania i sam montujesz system, lepiej jest wziąć mieszacz zaworowy. Łatwiej to rozgryźć i naprawić, o czym ekspert opowie szczegółowo w swoim filmie:
Dwie końcowe rekomendacje
Ponieważ przedstawiliśmy uproszczoną metodę obliczania i wyboru zaworu 3-drogowego pod kątem wydajności, zdecydowanie zalecamy skonsultowanie się w tej sprawie z kompetentnymi osobami. Jeśli nie jest to możliwe, kup zawór z marginesem, niezależnie od ceny. Jest jeszcze jedna opcja: uzgodnij ze sprzedawcą możliwość ewentualnej wymiany produktu na wypadek, gdyby nie pasował.
Jeśli musisz zainstalować ogrzewanie wody w dużym domku ogrzewanym przez sieć grzejników i ogrzewanie podłogowe, a planowane jest dostarczenie ciepłej wody z pośredniego kotła grzewczego, to bez pomocy doświadczonych specjalistów nie możesz tego zrobić. Będziesz musiał wykonać 4 do 10 regulowanych gałęzi, dla których musisz obliczyć i wybrać zawór trójdrożny, a następnie zrównoważyć ich pracę w kompleksie.