Vàlvula de mescla de quatre vies per escalfar

Disseny de vàlvules de quatre vies

El cos és de llautó, hi estan adherides 4 canonades de connexió. A l'interior del cos hi ha una boixa i un eix, el funcionament dels quals té una configuració complexa.
La vàlvula de mescla termostàtica realitza les funcions següents:

• Barrejant corrents d’aigua de diferents temperatures. Gràcies a la barreja, la regulació suau de la calefacció de l’aigua funciona;
• Protecció de la caldera. El mesclador de quatre vies evita la corrosió i, per tant, allarga la vida útil de l’equip.

Circuit mesclador de quatre vies

El principi de funcionament d’aquesta vàlvula per escalfar és fer girar l’eix dins del cos. A més, aquesta rotació ha de ser lliure, ja que la màniga no té fil. La part de treball de l'eix té dos talls a través dels quals s'obre el flux en dues passades. Així, el flux es regularà i no podrà anar directament a la segona mostra. El cabal es podrà convertir en qualsevol dels broquets situats al costat esquerre o dret del mateix. Per tant, tots els corrents que provenen de costats oposats es barregen i es distribueixen en quatre broquets.

Hi ha dissenys en què funciona una barra d’empenta en lloc d’un fus, però aquests dispositius no poden barrejar fluxos.

La vàlvula es controla de dues maneres:

• Manual. La distribució de cabals requereix la instal·lació de la tija en una posició específica. Cal ajustar aquesta posició manualment.
• Automàtic. El fus gira com a resultat d'una ordre rebuda d'un codificador extern. D’aquesta manera, la temperatura configurada es manté al sistema de calefacció en tot moment.

La vàlvula de mescla de quatre vies garanteix un flux estable de mitjà de calefacció fred i calent. El principi del seu funcionament no requereix la instal·lació d’una derivació diferencial, ja que la vàlvula passa la quantitat d’aigua necessària. El dispositiu s’utilitza allà on es requereix un control de temperatura. En primer lloc, es tracta d’un sistema de calefacció per radiadors amb una caldera de combustible sòlid. Si en altres casos, la regulació dels portadors de calor es produeix amb l'ajuda d'una bomba hidràulica i una derivació, llavors el funcionament de la vàlvula substitueix completament aquests dos elements. Com a resultat, la caldera funciona de manera estable i rep constantment una quantitat dosificada de refrigerant.

Calefacció amb vàlvula de quatre vies

Instal·lació d’un sistema de calefacció amb vàlvula de quatre vies:

1. 
   Connexió de la bomba de circulació. Instal·lat a la canonada de retorn;

2. Instal·lació de línies de seguretat a les canonades d’entrada i sortida de la caldera. No instal·leu vàlvules i aixetes a les línies de seguretat, ja que estan a alta pressió;
3. Instal·lació d’una vàlvula antiretorn a la canonada de subministrament d’aigua. El principi de funcionament està dirigit a protegir el sistema de calefacció de la influència de la contrapressió i el drenatge del sifó;
4. Instal·lació de dipòsit d’expansió. Instal·lat al punt més alt del sistema. Això és necessari per no dificultar el funcionament de la caldera durant l'expansió de l'aigua. El tanc d'expansió és totalment funcional tant en posició horitzontal com vertical;
5. Instal·lació d’una vàlvula de seguretat. La vàlvula termostàtica s’instal·la a la canonada de subministrament d’aigua. Està dissenyat per distribuir uniformement l’energia per a la calefacció. Aquest dispositiu té un sensor dual. Quan la temperatura augmenta per sobre dels 95 ° C, aquest sensor envia un senyal al mesclador termostàtic, com a resultat del qual s’obre un flux d’aigua freda. Després que el sistema s’hagi refredat, s’envia un segon senyal al sensor, que tanca completament l’aixeta i atura el subministrament d’aigua freda;
6. Instal·lació d’un reductor de pressió. Situat davant de l'entrada del mesclador termostàtic.El principi de funcionament del reductor és minimitzar les caigudes de pressió durant el subministrament d’aigua.

El diagrama de connexió d’un sistema de calefacció amb un mesclador de quatre direccions consta dels elements següents:

1. Caldera;
2. Mesclador termostàtic de quatre vies;
3. Vàlvula de seguretat;
4. Vàlvula reductora;
5. Filtre;
6. Vàlvula de bola;
7. Bomba;
8. Calefacció de bateries.

El sistema de calefacció instal·lat s’ha de rentar amb aigua. Això és necessari perquè s’eliminin diverses partícules mecàniques. Després d'això, s'ha de comprovar el funcionament de la caldera a una pressió de 2 bar i amb el vas d'expansió apagat. Cal tenir en compte que ha de transcórrer un curt període de temps entre l’inici del funcionament complet de la caldera i el seu control sota pressió hidràulica. El límit de temps es deu al fet que amb una llarga absència d’aigua al sistema de calefacció es corroirà.

Per mantenir constantment un equilibri tèrmic còmode a la casa, s’inclou al circuit de calefacció un element com una vàlvula de tres vies del sistema de calefacció, que distribueix de manera uniforme la calor a totes les habitacions.

Tot i la importància d'aquesta unitat, no difereix pel seu disseny complex. Fem una ullada a les característiques i principis de disseny de la vàlvula de tres vies. Quines normes s’han de seguir a l’hora de triar un dispositiu i quins matisos hi ha a la instal·lació.

Característiques de la vàlvula de tres vies

L’aigua subministrada al radiador té una temperatura determinada, que sovint no és possible influir. La vàlvula de tres vies no regula la temperatura, sinó la quantitat de líquid.

Això fa possible, sense canviar l'àrea del radiador, subministrar la quantitat de calor necessària a les habitacions, però només dins dels límits de la potència del sistema.

Dispositius de separació i mescla

Visualment, la vàlvula de tres vies s’assembla a un tee, però realitza funcions completament diferents. Aquesta unitat, equipada amb un termòstat, pertany a les vàlvules d’aturada i és un dels seus elements principals.

Hi ha dos tipus d’aquests dispositius: la separació i la mescla.

El primer s’utilitza quan el refrigerant s’ha de subministrar simultàniament en diverses direccions. De fet, la unitat és un mesclador que forma un cabal estable amb una temperatura ajustada. Es munta en una xarxa a través de la qual es subministra aire escalfat i en sistemes de subministrament d’aigua.

Els productes del segon tipus s’utilitzen per combinar els fluxos i la seva termoregulació. Hi ha dues obertures per a cabals entrants amb temperatures diferents i una per a la seva sortida. S’utilitzen quan s’instal·la calefacció per terra radiant per evitar un sobreescalfament de la superfície.

Què és una vàlvula de tres vies i per a què serveix en un sistema de calefacció

La vàlvula de tres vies té un cos amb tres broquets. Un d’ells no se solapa mai. I els altres dos es poden superposar alternativament parcialment o completament. Depèn de la configuració de la vàlvula tèrmica. A més, si un tub de derivació està completament tancat, el segon està completament obert.

La vàlvula de control de tres vies té dues opcions per al propòsit previst: de mescla i de separació. Alguns models es poden utilitzar per als dos tipus de treballs, depèn de com s’instal·lin.

La diferència fonamental entre les vàlvules de tres vies i les vàlvules de tres vies és que la vàlvula regula la barreja o la separació de cabals, però no les pot apagar completament, excepte una de les dues. La vàlvula no s’utilitza per aturar els cabals.

Una vàlvula de tres vies, en canvi, no pot regular la barreja o la separació de corrents. Només pot redirigir el flux en l'altra direcció o apagar completament un dels 3 brocs.

Per regla general, les vàlvules de tres vies estan equipades amb actuadors que permeten canviar automàticament la posició del segment superposat per mantenir els paràmetres donats. Però també poden tenir un disc manual.

De vegades, la tija es fa en forma de fil de cuc, típic de les vàlvules. Hi ha dues vàlvules a la tija. A causa d'aquesta similitud, de vegades també se'ls coneix com una vàlvula de tres vies.

Interessant: de vegades la tija es fa en forma de fil de cuc, típic de les vàlvules. Hi ha dues vàlvules a la tija. A causa d'aquesta similitud, de vegades també se'ls anomena vàlvula de tres vies.

El principi de funcionament de la vàlvula de tres vies de barreja i divisió tipus VALTEK VT.MIX03

Abans de l’aparició de les vàlvules de tres vies, les caldereries subministraven a la xarxa aigua calenta i calefacció per separat per a la calefacció. De la sala de calderes van sortir 4 canonades principals. La invenció del mecanisme de tres vies va permetre canviar a línies de dues canonades. Ara només es subministrava a la xarxa un agent de calefacció amb una temperatura constant de 70 a 900, en alguns sistemes de 90 a 1150. I l’aigua calenta i un transportador de calor per escalfar l’edifici es preparaven a l’entrada d’un edifici residencial en una calefacció individual. estació (ITP).

L’estalvi en metall, en forma de reducció de 2 canonades a les línies principals, va resultar ser colossal. I també la simplificació del treball de les caldereries i la seva automatització, que van augmentar la fiabilitat. Reduir el cost del manteniment de xarxes troncals. I la possibilitat de separar les xarxes troncals de les intra-house, per tal de localitzar possibles accidents a les xarxes intra-house.

Les vàlvules de tres vies es van desenvolupar i es van començar a utilitzar no només en punts de calor, sinó també en habitacions, per regular la temperatura dels aparells de calefacció.

On s’utilitzen les vàlvules de 3 vies?

Hi ha vàlvules d’aquest tipus en diferents esquemes. S'inclouen al diagrama de cablejat de la calefacció per terra radiant per garantir un escalfament uniforme de totes les seves seccions i excloure el sobreescalfament de les branques individuals.

En el cas d’una caldera de combustible sòlid, sovint s’observa condensació a la seva cambra. La instal·lació d’una vàlvula de tres vies ajudarà a fer-hi front.

Un dispositiu de tres vies del sistema de calefacció funciona eficaçment quan cal connectar un circuit d’ACS i separar els fluxos de calor.

L’ús d’una vàlvula a la canonada dels radiadors elimina la necessitat d’una derivació. La instal·lació a la línia de retorn crea condicions per a un dispositiu de curtcircuit.

Avantatges i inconvenients

El principal avantatge de les vàlvules de tres vies és la possibilitat de regular automàticament els paràmetres del refrigerant.

Abans de l'aparició de dispositius de tres vies, s'utilitzaven unitats elevadores per regular la temperatura del refrigerant al sistema de calefacció de l'edifici. La precisió de la seva afinació era molt aproximada. Per a cada edifici era necessari calcular la secció transversal de l’obertura del broquet de l’ascensor. Va canviar amb el pas del temps.

Amb l’aparició de les vàlvules de tres vies, aquests conjunts ja són cosa del passat i avui no hi ha alternativa. En lloc d’un dispositiu de 3 vies, podeu posar dues vàlvules ajustables simples per subministrar-les i maquillar-les des de la línia de retorn en lloc d’un dispositiu de 3 vies. Què es va fer en el període de transició després dels ascensors? Però aquests esquemes són molt més cars i més difícils de gestionar. Per tant, van ser abandonats ràpidament.

En el cas de regular el flux del medi de calefacció a través del radiador de calefacció, al contrari, les vàlvules de control simples tenen un avantatge respecte a les vàlvules de 3 vies. Al cap i a la fi, la secció de bypass davant de la bateria no ha de ser tancada ni tan sols perjudicial. Per tant, un senzill dispositiu de regulació, o també anomenat vàlvula termostàtica, es col·loca darrere de la derivació davant del radiador i és més barat i fiable. No obstant això, es poden trobar vàlvules de tres vies en edificis individuals davant de les bateries.

Els matisos de triar un dispositiu

Les següents directrius són habituals a l’hora d’escollir una vàlvula de tres vies adequada:

1. Es prefereixen fabricants de bona reputació. Sovint al mercat hi ha vàlvules de baixa qualitat d’empreses desconegudes.
2. Els productes de coure o llautó són més resistents al desgast.
3. Els controls manuals són més fiables, però menys funcionals.

El punt clau són els paràmetres tècnics del sistema en el qual s’hauria d’instal·lar. Es tenen en compte les característiques següents: el nivell de pressió, la temperatura més alta del refrigerant al punt d’instal·lació del dispositiu, la caiguda de pressió admissible, el volum d’aigua que passa per la vàlvula.

Només funcionarà bé una vàlvula de mida adequada. Per fer-ho, heu de comparar el rendiment del vostre sistema de fontaneria amb el coeficient de rendiment del dispositiu. És obligatori marcar a cada model.

Per a habitacions de superfície limitada, com ara un bany, és irracional triar una vàlvula cara amb un mesclador termo.

En zones grans amb terres càlids, cal un dispositiu amb control automàtic de la temperatura. La referència per a la selecció també ha de ser la conformitat del producte GOST 12894-2005.

El cost pot ser molt diferent, tot depèn del fabricant.

A les cases de camp amb una caldera de combustible sòlid instal·lada, l’esquema de calefacció no és molt complicat. Una vàlvula de tres vies amb un disseny simplificat està bé aquí.

Funciona de forma autònoma i no disposa de cap tèrmic, sensor ni tan sols vareta. L'element termostàtic que controla el seu funcionament està configurat a una temperatura determinada i es troba a la carcassa.

Diàmetre nominal de la vàlvula de control

Les vàlvules de control no es dimensionen mai segons el diàmetre de la canonada. Tot i així, s’ha de determinar el diàmetre per al dimensionament de les vàlvules de control. Atès que la vàlvula de control es selecciona segons el valor Kvs, el diàmetre nominal de la vàlvula és sovint inferior al diàmetre nominal de la canonada sobre la qual està instal·lada. En aquest cas, es permet triar una vàlvula amb un diàmetre nominal inferior al diàmetre nominal de la canonada per un o dos passos.

La determinació del diàmetre calculat de la vàlvula es realitza segons la fórmula:

• d és el diàmetre estimat de la vàlvula en mm;
• Q és el cabal del medi, m3 / hora;
• V és el cabal recomanat m / s.

Cabal recomanat:

• líquid - 3 m / s;
• vapor saturat: 40 m / s;
• gas (a pressió <0,001 MPa) - 2 m / s;
• gas (0,001 - 0,01 MPa) - 4 m / s;
• gas (0,01 - 0,1 MPa) - 10 m / s;
• gas (0,1 - 1,0 MPa) - 20 m / s;
• gas (> 1,0 MPa) - 40 m / s;

Segons el valor calculat del diàmetre (d), se selecciona el diàmetre nominal més gran més proper de la vàlvula DN.

Fabricants d’instruments de tres vies

Hi ha una àmplia gamma de vàlvules de tres vies al mercat de fabricants reconeguts i desconeguts. El model es pot seleccionar després de determinar els paràmetres generals del producte.

El primer lloc del rànquing de vendes l’ocupen les vàlvules de l’empresa sueca Esbe... Es tracta d’una marca bastant coneguda, de manera que els productes de tres vies són fiables i duradors.

Entre els consumidors, les vàlvules de tres vies d’un fabricant coreà són conegudes per la seva qualitat. Navien... S’haurien de comprar si teniu una caldera de la mateixa empresa.

S’aconsegueix una major precisió del control mitjançant la instal·lació d’un dispositiu d’una empresa danesa Danfoss... Funciona completament automàticament.

Les vàlvules es distingeixen per una bona qualitat i un cost assequible. Valtec, fabricat conjuntament per especialistes d'Itàlia i Rússia.

Els productes d’una empresa dels EUA són eficaços en el treball Honeywell... Aquestes vàlvules són d’estructura senzilla i fàcils d’instal·lar.

Característiques de la instal·lació del producte

Durant la instal·lació de vàlvules de tres vies, sorgeixen molts matisos. El funcionament ininterromput del sistema de calefacció depèn de la seva comptabilitat. El fabricant inclou instruccions per a cada vàlvula, l’observança de les quals evitarà posteriorment molts problemes.

Directrius generals d'instal·lació

El més important és establir inicialment la vàlvula en la posició correcta, guiat per les indicacions indicades per les fletxes del cos. Els indicadors indiquen el recorregut del flux d’aigua.

A significa desplaçament directe, B significa direcció perpendicular o de derivació, AB significa entrada o sortida combinades.

En funció de la direcció, hi ha dos models de vàlvules:

• simètrics o en forma de T;
• asimètrica o en forma de L.

Quan es munta al llarg del primer d’ells, el líquid entra a la vàlvula a través dels forats finals. Es deixa pel centre després de barrejar.

A la segona variant, entra un corrent càlid des del final i un corrent fred entra per sota. El líquid a diferents temperatures es descarrega després de barrejar pel segon extrem.

El segon punt important a l’hora d’instal·lar la vàlvula de mescla és que no s’ha de col·locar amb l’actuador o el cap termostàtic cap avall. Abans de començar els treballs, cal preparar-se: l’aigua es talla davant del punt d’instal·lació. A continuació, comproveu la canonada per si hi ha residus que puguin provocar un fracàs de la junta de la vàlvula.

El més important és triar un lloc per a la instal·lació perquè la vàlvula tingui accés. Pot ser que s’hagi de revisar o desmuntar en el futur. Tot això requereix espai lliure.

Inserció de vàlvula mescladora

Quan s’insereix una vàlvula de mescla de tres vies en un sistema de calefacció urbana, hi ha diverses opcions. L’elecció de l’esquema depèn de la naturalesa de la connexió del sistema de calefacció.

Quan, segons les condicions de funcionament de la caldera, es permet un fenomen com el sobreescalfament del refrigerant al retorn, necessàriament sorgeix una sobrepressió. En aquest cas, es monta un pont que estrangula l’excés de cap. S'instal·la paral·lel a la barreja de vàlvules.

El diagrama de la foto garanteix una regulació d'alta qualitat dels paràmetres del sistema. Si la vàlvula de tres vies es connecta directament a la caldera, cosa que passa sovint en sistemes de calefacció autònoms, cal una inserció de vàlvula d’equilibri.

Si no es té en compte la recomanació d’instal·lar un dispositiu d’equilibri, es poden produir canvis significatius en el cabal del fluid de treball, en funció de la posició de la tija, al port AB.

La connexió segons l’esquema anterior no garanteix l’absència de circulació del refrigerant per la font. Per aconseguir-ho, cal connectar addicionalment un aïllador hidràulic i una bomba de circulació al seu circuit.

La vàlvula de mescla també s’instal·la per tal de separar els cabals. La necessitat d'això sorgeix quan és inacceptable aïllar completament el circuit font, però és possible passar per alt el líquid al retorn. Molt sovint, aquesta opció s’utilitza en presència d’una sala de calderes autònoma.

Tingueu en compte que en alguns models es poden produir vibracions i sorolls. Això es deu a direccions de flux inconsistents a la canonada i a l'article de mescla. Com a resultat, la pressió a través de la vàlvula pot baixar per sota del valor permès.

Instal·lació del dispositiu de separació

Quan la temperatura de la font és superior a la requerida pel consumidor, s'inclou al circuit una vàlvula que separa els cabals. En aquest cas, a un cabal constant tant en el circuit de la caldera com pel consumidor, el líquid sobreescalfat no arribarà a aquest últim.

Perquè el circuit funcioni, cal que hi hagi una bomba en tots dos circuits.

A partir de l’anterior, es poden resumir les recomanacions generals:

1. En instal·lar qualsevol vàlvula de tres vies, els manòmetres s’instal·len abans i després.
2. Per evitar l’entrada de impureses, es monta un filtre davant del producte.
3. El cos del dispositiu no ha d’estar sotmès a cap tensió.
4. Cal garantir una bona regulació mitjançant la inserció de dispositius de regulació de sobrepressió davant de la vàlvula.
5. La vàlvula no ha d’estar per sobre de l’actuador durant la instal·lació.

També cal mantenir davant del producte i després d’ell les seccions rectes recomanades pel fabricant. L’incompliment d’aquesta norma comportarà un canvi en les característiques tècniques declarades. El dispositiu no estarà cobert per la garantia.

Guia del reparador

Durant la crisi del petroli de 1973, la demanda d’instal·lació d’un gran nombre de bombes de calor va augmentar dràsticament. La majoria de les bombes de calor estan equipades amb una electrovàlvula d’inversió de cicle de quatre vies que s’utilitza per configurar la bomba en mode estiu (refrigeració) o per refredar la bobina exterior en mode hivern (calefacció). L'objectiu d'aquesta secció és explorar el funcionament de la vàlvula solenoide d'inversió de cicle de quatre vies (V4V) que es troba a la majoria de les bombes de calor aire-aire més clàssiques i dels sistemes de descongelació d'inversió de cicle (vegeu la figura 60.14) per controlar eficaçment la direcció de la marxa. corrents. A) Funcionament V4V Estudiem l’esquema (vegeu la figura 52.1) d’una d’aquestes vàlvules, que consisteix en una gran vàlvula principal de quatre vies i una petita vàlvula pilot de tres vies muntada al cos de la vàlvula principal. De moment, ens interessa la vàlvula principal de quatre vies. En primer lloc, tingueu en compte que de les quatre connexions de vàlvules principals, tres estan situades una al costat de l’altra (la línia d’aspiració del compressor sempre està connectada al centre d’aquestes tres connexions) i la quarta connexió es troba a l’altre costat de la vàlvula (el compressor hi està connectada la línia de descàrrega). Tingueu en compte també que en alguns models V4V, la connexió d'aspiració es pot compensar des del centre de la vàlvula. 'T \ Tanmateix, les línies de descàrrega (pos. 1) i aspiració- \ 3J (pos. 2) del compressor SEMPRE estan connectades tal com es mostra al diagrama de la figura. A l'interior de la vàlvula principal, la comunicació entre els diferents canals s'assegura mitjançant d’un carret mòbil (pos. 3), lliscant junt amb dos pistons (ítem 4). Cada pistó té un petit forat perforat (clau 5) i, a més, cada pistó té una agulla (clau 6). Finalment, es tallen 3 capil·lars (pos. 7) al cos principal de la vàlvula a les ubicacions que es mostren a la fig. 52.1, que es connecten a la solenoide de control, si no estudieu perfectament el principi de funcionament de la vàlvula. Cada element que presentem té un paper en l'operació V4V. És a dir, si almenys un d’aquests elements falla, pot ser la causa d’un mal funcionament molt difícil de detectar. Vegem ara com funciona la vàlvula principal ... Si V4V no està muntat a la instal·lació, s’espera que feu clic quan s'aplica tensió a la solenoide, però la bobina no es mourà. De fet, per tal que es pugui moure el carret dins de la vàlvula principal, és absolutament necessari proporcionar una pressió diferencial a través del carret. Per què sí, ho veurem ara. Les línies de descàrrega Pnag i Pvsac de succió del compressor sempre estan connectades a la vàlvula principal tal com es mostra al diagrama {fig. 52.2). De moment, simularem el funcionament d’una electrovàlvula de control de tres vies mitjançant dues vàlvules manuals: una tancada (pos. 5) i l’altra oberta (pos. 6). Al centre de la vàlvula principal, Pnag desenvolupa forces que actuen sobre els dos pistons de la mateixa manera: un empeny el rodet cap a l’esquerra (pos. 1) i l’altre cap a la dreta (pos. 2), com a resultat dels quals tots dos aquestes forces s’equilibren mútuament. Recordeu que es perforen petits forats als dos pistons. Per tant, Pnag pot passar pel forat del pistó esquerre i Pnag també s’instal·larà a la cavitat (pos. 3) darrere del pistó esquerre, que empeny el rodet cap a la dreta. Per descomptat, al mateix temps, Rnag també penetra a través del forat del pistó dret a la cavitat que hi ha darrere (pos. 4). Tanmateix, atès que la vàlvula 6 està oberta i el diàmetre del capil·lar que connecta la cavitat (element 4) amb la línia d’aspiració és molt més gran que el diàmetre del forat del pistó, les molècules de gas que passen pel forat s’aspiraran instantàniament a la línia d’aspiració. Per tant, la pressió a la cavitat darrere del pistó dret (pos. 4) serà igual a la pressió Pvsac a la línia d’aspiració.Així, una força més potent a causa de l’acció de Pnag es dirigirà d’esquerra a dreta i farà que el carretó es desplaci cap a la dreta, comunicant la línia que no es fon amb l’estrangulador esquerre (pos. 7) i la línia d’aspiració amb l’estrangulament correcte (pos. 8). Si ara Pnag es dirigeix ​​cap a la cavitat darrere del pistó dret (tanqueu la vàlvula 6) i Pvac cap a la cavitat darrere del pistó esquerre (obriu la vàlvula 5), ​​la força dominant es dirigirà de dreta a esquerra i el carret es mourà a l’esquerra (vegeu la figura 52.3). Al mateix temps, comunica la línia de lliurament amb la unió de la dreta (ítem 8) i la línia d’aspiració amb la unió de l’esquerra (ítem 7), és a dir, exactament el contrari en comparació amb la versió anterior. Per descomptat, no es pot preveure l’ús de dues vàlvules manuals per a la reversibilitat del cicle de funcionament. Per tant, ara començarem a estudiar una electrovàlvula de control de tres vies, la més adequada per automatitzar el procés d’inversió del cicle. Hem vist que el moviment de la bobina només és possible si hi ha una diferència entre els valors de Pnag i Pvsac. La solenoide de tres vies està dissenyada només per alliberar pressió de l’una o de l’altra cavitat d’alimentació de la xarxa principal. pistons de vàlvules. Per tant, la vàlvula solenoide de control serà molt petita i seguirà sent la mateixa per a tots els diàmetres de la vàlvula principal. L'entrada central d'aquesta vàlvula és una sortida comuna i es connecta a la cavitat d'aspiració {vegeu. fig. 52.4). Si no s’aplica tensió al bobinatge, l’entrada dreta es tanca i l’esquerra està en comunicació amb la cavitat d’aspiració. Per contra, quan s’aplica tensió al bobinatge, l’entrada dreta està en comunicació amb la cavitat d’aspiració i l’esquerra es tanca. Examinem ara el circuit de refrigeració més senzill equipat amb una vàlvula de quatre vies V4V (vegeu la figura 52.5). L’enrotllament del solenoide de la electrovàlvula de control no s’alimenta i la seva entrada d’esquerra comunica la cavitat de la vàlvula principal, darrere del pistó esquerre del carret, amb la línia d’aspiració (recordeu que el diàmetre del forat del pistó és molt menor que el diàmetre del capil·lar que connecta la línia d’aspiració amb la vàlvula principal). Per tant, a la cavitat de la vàlvula principal, a l’esquerra del pistó esquerre del carret, s’instal·la Pvsac. Com que Pnag s’instal·la a la dreta del carret, sota la influència de la diferència de pressió, el carretó es mou bruscament dins de la vàlvula principal cap a l’esquerra. En arribar a la parada esquerra, l'agulla del pistó (pos. A) tanca el forat del capil·lar que connecta la cavitat esquerra amb la cavitat Pvsac, evitant així el pas de gas, ja que això ja no és necessari. De fet, la presència d’una fuita constant entre les cavitats Pnag i Pvsac només pot tenir un efecte nociu en el funcionament del compressor. Tingueu en compte que la pressió a la cavitat esquerra de la vàlvula principal torna a assolir el valor de Pnag, però, ja que Pnag és també establert a la cavitat dreta, el carret ja no canviarà la vostra posició. Recordem ara la ubicació del condensador i l’evaporador, així com la direcció del flux al dispositiu d’expansió capil·lar. Abans de continuar llegint, intenteu imaginar què passarà si s'aplica tensió a la bobina de la vàlvula solenoide. Quan s'aplica energia a la bobina de la vàlvula solenoide, la cavitat dreta de la vàlvula principal es comunica amb la línia d'aspiració i la bobina es mou bruscament cap a la dreta . En arribar a la parada, l'agulla del pistó interromp la sortida de gas cap a la línia d'aspiració, bloquejant l'obertura del capil·lar connectant la cavitat dreta de la vàlvula principal amb la cavitat d'aspiració. Com a resultat del moviment de la bobina, la línia de distribució es dirigeix ​​ara cap a l'antic evaporador, que s'ha convertit en el condensador. De la mateixa manera, l'antic condensador s'ha convertit en evaporador i la línia d'aspiració ja està connectada a ell. Tingueu en compte que el refrigerant en aquest cas es mou pel capil·lar en la direcció oposada (vegeu la fig. 52.6).Per evitar errors en els noms dels intercanviadors de calor, que alternativament es converteixen en evaporador, després en condensador, és millor anomenar-los bateria externa (un intercanviador de calor exterior) i una bateria interna (un intercanviador de calor interior). B) Risc de martell d’aigua Durant el funcionament normal, el condensador s’omple de líquid. No obstant això, vam veure que en el moment de la inversió del cicle, el condensador es converteix gairebé a l’instant en l’evaporador. És a dir, en aquest moment hi ha el perill que entri una gran quantitat de líquid al compressor, fins i tot si la vàlvula d’expansió està completament tancada. Per evitar aquest perill, normalment és necessari instal·lar un separador de líquids a la línia d’aspiració del compressor. El separador de líquids està dissenyat de manera que, en cas de desbordament de líquid a la sortida de la vàlvula principal, principalment durant la inversió del cicle, s’impedeixi l’entrada al compressor. El líquid roman a la part inferior del separador, mentre que la pressió es porta a la línia d’aspiració en el seu punt més alt, cosa que elimina completament el risc d’entrada de líquid al compressor. No obstant això, hem vist que l'oli (i, per tant, el líquid) ha de tornar constantment al compressor a través de la línia d'aspiració. Per donar aquesta oportunitat a l'oli, es proporciona un forat calibrat (de vegades capil·lar) a la part inferior de la canonada d'aspiració ... Quan es reté líquid (oli o refrigerant) a la part inferior del separador de líquid, és aspirat a través del calibrat tornant lentament i gradualment al compressor en quantitats que resulten insuficients per provocar conseqüències indesitjables. C) Possibles mal funcionaments Un dels mals problemes de la vàlvula V4 V més difícil s’associa a una situació en què el carret s’enganxa en una posició intermèdia (vegeu la figura 52.8). En aquest moment, els quatre canals es comuniquen entre si, cosa que condueix a una forma més o menys completa, depenent de la posició del carret quan s’embussa, passant el gas de la línia de descàrrega a la cavitat d’aspiració, que s’acompanya de l’aparició de tots signes d'un mal funcionament del tipus "compressor massa feble": disminució de la capacitat hidràulica, caiguda de la pressió de condensació, augment de la pressió d'evaporació (vegeu la secció 22. "Compressor massa feble"). Aquest atac pot produir-se accidentalment i es deu al disseny mateix de la vàlvula principal. De fet, atès que la bobina es pot moure lliurement dins de la vàlvula, es pot moure i, en lloc d’estar en una de les parades, es pot mantenir en una posició intermèdia a causa de vibracions o xocs mecànics (per exemple, després del transport).

Si la vàlvula V4V encara no està instal·lada i, per tant, és possible agafar-la a les mans, l’instal·lador HA DE comprovar la posició del carret mirant a l’interior de la vàlvula a través dels 3 forats inferiors (vegeu la figura 52.9). D’aquesta manera, pot assegurar molt fàcilment la posició normal del carret, ja que després de soldar la vàlvula, serà massa tard per mirar cap a l’interior. Si el carretó es col·loca incorrectament (fig. 52.9, dreta), es pot portar a l’estat desitjat tocant un extrem de la vàlvula sobre un bloc de fusta o un tros de goma (vegeu fig. 52.10). No copeu mai la vàlvula sobre una peça metàl·lica, ja que, en fer-ho, podreu fer malbé la punta de la vàlvula o destruir-la completament. Amb aquesta tècnica molt senzilla, podeu, per exemple, ajustar la bobina de la vàlvula V4V a la posició de refrigeració (la línia de distribució es comunica amb l'intercanviador de calor extern) en substituir el V4V defectuós per un de nou en un condicionador d'aire reversible (si això passa a ple estiu). Múltiples defectes estructurals a la vàlvula principal o a la vàlvula solenoide auxiliar també poden provocar que el carret s’embussi en posició intermèdia.Per exemple, si el cos de la vàlvula principal ha estat danyat per impactes i es deforma al canó, aquesta deformació evitarà que la bobina es mogui lliurement. Un o més capil·lars que connecten les cavitats de la vàlvula principal amb la part de baixa pressió del circuit es poden obstruir o doblegar, cosa que provocarà una disminució de la seva àrea de flux i no permetrà un alliberament de pressió suficientment ràpid a les cavitats del darrere els pistons de la bobina, alterant així el seu funcionament normal (recordem també que el diàmetre d’aquests capil·lars ha de ser significativament més gran que el diàmetre dels forats practicats en cadascun dels pistons). Les traces d’esgotament excessiu al cos de la vàlvula i el mal aspecte de les juntes soldades són un indicador objectiu de les qualificacions d’un instal·lador que va soldar amb una torxa de gas. De fet, durant la soldadura, és imprescindible protegir el cos de la vàlvula principal de l’escalfament embolicant-lo en un drap humit o mullat amb paper d’amiant, ja que els pistons i la bobina estan equipats amb anells de niló (fluoroplàstic) que permeten millorar simultàniament la corredissa. del carret dins de la vàlvula. Quan es solda, si la temperatura del niló supera els 100 ° C, perd les característiques de segellat i antifricció, la junta obté danys irreparables, cosa que augmenta molt la probabilitat que el rodet s’embussi al primer intent de canviar la vàlvula. Recordem que el moviment ràpid de la bobina durant la inversió del cicle es produeix sota l'acció de la diferència entre Pnag i Pvsac. En conseqüència, el moviment del carret es fa impossible si aquesta diferència AP és massa petita (normalment el seu valor mínim permès és d’aproximadament 1 bar). Per tant, si la vàlvula solenoide de control s’activa quan el diferencial AP és insuficient (per exemple, en engegar el compressor), el carret no es podrà moure sense impediments i hi haurà perill que s’interrompi en posició intermèdia. També es pot enganxar la bobina a causa de mal funcionament de la electrovàlvula de control, per exemple, a causa d’una tensió d’alimentació insuficient o d’una instal·lació incorrecta del mecanisme de l’electroimant. Tingueu en compte que les abolladures al nucli de l’electroimant (a causa d’impactes) o la seva deformació (durant el desmuntatge o com a conseqüència de la caiguda) no permeten que la funda del nucli llisqui amb normalitat, cosa que també pot provocar l’aparició de vàlvules. Val la pena recordar que l’estat del circuit de refrigeració ha de ser absolutament perfecte. De fet, si la presència de partícules de coure, restes de soldadura o flux és extremadament indesitjable en un circuit de refrigeració convencional, encara més per a un circuit amb vàlvula de quatre vies. El poden bloquejar o bloquejar els orificis del pistó i els passos capil·lars de la vàlvula V4V. Per tant, abans de procedir al desmuntatge o muntatge d’aquest circuit, intenteu pensar les màximes precaucions que heu d’observar. Finalment, cal destacar que es recomana muntar la vàlvula V4V en posició horitzontal per evitar fins i tot una lleugera baixada de la bobina pel seu propi pes, ja que això pot provocar fuites constants a l’agulla del pistó superior quan la bobina està la posició cap amunt. Les possibles causes del bloqueig de la bobina es mostren a la Fig. 52.11. Ara sorgeix la pregunta. Què cal fer si el carret està enganxat? Abans de sol·licitar el funcionament normal de la vàlvula V4V, el reparador ha de garantir primer les condicions per a aquesta operació al costat del circuit. Per exemple, la manca de refrigerant al circuit, que provoca una caiguda tant de Pnag com de Pvsac, pot provocar una caiguda de pressió diferencial feble, insuficient per a un desbordament lliure i complet del carret.Si l’aparició de V4V (sense abolladures, traces d’impactes i sobreescalfament) sembla satisfactòria i hi ha confiança que no hi ha fallades elèctriques (molt sovint aquestes falles s’atribueixen a la vàlvula V4V, mentre parlem només de defectes elèctrics), el reparador hauria de fer la següent pregunta: A quin intercanviador de calor (intern o extern) ha de ser adequada la línia de descàrrega del compressor i en quina posició (dreta o esquerra) s’hauria de situar la bobina per a un determinat mode de funcionament de la instal·lació (calefacció o refrigeració) i el seu disseny (calefacció o refrigeració amb electrovàlvula de control sense energia)? Quan el reparador ha determinat amb confiança la posició normal requerida del carret (dreta o esquerra), pot intentar col·locar-lo al seu lloc, lleugerament però bruscament, tocant el cos principal de la vàlvula des del costat on s’ha de situar el carret amb un mall. o un martell de fusta (si no hi ha mall, no utilitzeu mai cap martell o martell ordinari sense fixar prèviament un separador de fusta a la vàlvula; en cas contrari, es corre el risc de danyar greument el cos de la vàlvula, vegeu la figura 52.12). A l'exemple de la Fig. 52.12 colpejar el mall des de la dreta obliga el rodet a desplaçar-se cap a la dreta (malauradament, els desenvolupadors, per regla general, no deixen cap espai al voltant de la vàlvula principal per colpejar!). De fet, la canonada de descàrrega del compressor ha d’estar molt calenta (compte amb cremades, ja que en alguns casos la seva temperatura pot arribar als 10 ° C). La canonada d’aspiració sol ser freda. Per tant, si el carretó es mou cap a la dreta, el broquet 1 hauria de tenir una temperatura propera a la temperatura del tub de descàrrega o, si el carretó es desplaça cap a l’esquerra, proper a la temperatura del tub d’aspiració. Hem vist que una petita quantitat de gasos de la línia de descàrrega (per tant, molt calenta) passa durant un curt període de temps, quan es produeix el desbordament de la bobina, a través de dos capil·lars, un dels quals connecta la cavitat de la vàlvula principal del costat on es troba la bobina, amb una de les entrades de la vàlvula solenoide, i l’altra connecta la sortida de la vàlvula solenoide de control a la línia d’aspiració del compressor. A més, el pas dels gasos s’atura, ja que l’agulla del pistó, que ha arribat a la parada, tanca l’obertura del capil·lar i impedeix l’entrada de gasos. Per tant, la temperatura normal dels capil·lars (que es pot tocar amb la punta dels dits), així com la temperatura del cos de la solenoide de control, haurien de ser gairebé la mateixa que la temperatura del cos de la vàlvula principal. Si les palpites donen altres resultats, no hi ha més remei que intentar entendre-les. Suposem que, durant el proper manteniment, el reparador descobrirà un lleuger augment de la pressió d’aspiració i una lleugera caiguda de la pressió de descàrrega. Com que l’encaix inferior esquerre està calent, dedueix que el carretó es troba a la dreta. En sentir els capil·lars, nota que el capil·lar dret, així com el capil·lar que connecta la sortida de la vàlvula solenoide amb la línia d’aspiració, tenen una temperatura elevada. A partir d’això, pot concloure que hi ha una fuita constant entre la cavitat de pressió i la succió i, per tant, l’agulla del pistó dret no proporciona hermètica (vegeu la figura 52.14). Decideix augmentar la pressió de descàrrega (per exemple, cobrir una part del condensador amb cartró) per augmentar la diferència de pressió i, per tant, intentar prémer el rodet contra la parada dreta. A continuació, mou el carret cap a l’esquerra per assegurar-se que la vàlvula V4V funciona correctament i, a continuació, torna el carretó a la seva posició original (augmentant la pressió de descàrrega si la diferència de pressió és insuficient i comprova la resposta de V4V al funcionament del electrovàlvula de control). Així, sobre la base d’aquests experiments, pot treure les conclusions adequades (en el cas que la taxa de fuites continuï sent significativa, caldrà preveure la substitució de la vàlvula principal).La pressió de descàrrega és molt baixa i la pressió d’aspiració és anormalment alta. Com que els quatre accessoris V4V estan força calents, el tècnic conclou que el carret està enganxat a la posició intermèdia. Sentir els capil·lars demostra al reparador que els 3 capil·lars estan calents, per tant, la causa del mal funcionament rau en la vàlvula de control, on les dues seccions de flux estaven obertes simultàniament. En aquest cas, haureu de comprovar completament tots els components de la vàlvula de control (instal·lació mecànica de l’electroimant, circuits elèctrics, tensió d’alimentació, consum de corrent, estat del nucli de l’electroimant) i provar-ho repetidament, activant i apagant la vàlvula, retornant-la en estat de treball, eliminant possibles partícules estranyes de sota d'un o de tots dos seients (si el defecte persisteix, caldrà substituir la vàlvula de control). Pel que fa a la bobina de la solenoide de la vàlvula de control (i, en general, a les bobines de les vàlvules de solenoide), alguns reparadors novells desitjaran alguns consells sobre com determinar si la bobina funciona o no. De fet, per tal que la bobina exciti un camp magnètic, no n'hi ha prou amb aplicar-hi tensió, ja que es pot produir un trencament de fil dins de la bobina. Alguns instal·ladors instal·len una punta de tornavís al cargol de muntatge de la bobina per avaluar la intensitat del camp magnètic (no obstant això, això no sempre és possible), d’altres treuen la bobina i controlen el nucli de l’ electroimant, escoltant el tret característic que acompanya el seu moviment. , i d'altres, després de treure la bobina, inseriu-la al forat d'un tornavís per assegurar-vos que la força magnètica la retreu. Aprofitem aquesta oportunitat per fer una petita aclariment ... Com a exemple, considerem una bobina clàssica d'una electrovàlvula amb el nom- ^ | tensió d’alimentació nominal de 220 V. Per regla general, el desenvolupador permet un augment prolongat de la tensió en relació amb la nominal en no més d’un 10% (és a dir, uns 240 volts), sense el risc d’un sobreescalfament excessiu del bobinat i normal el funcionament de la bobina està garantit amb una caiguda de tensió prolongada no superior al 15% (és a dir, 190 volts). Aquests límits de tolerància per a la tensió d'alimentació de l'electroimant són fàcils d'explicar. Si la tensió d’alimentació és massa alta, l’enrotllament es fa molt calent i pot cremar-se. Per contra, a baixes tensions, el camp magnètic és massa feble per permetre la retracció del nucli juntament amb la tija de la vàlvula dins de la bobina (vegeu la secció 55, Diversos problemes elèctrics). Si la tensió d'alimentació proporcionada per a la nostra bobina és de 220 V i la potència nominal és de 10 W, podem suposar que consumirà un corrent I = P / U, és a dir, 1 = 10/220 = 0,045 Ar (o 45 mA ). Voltatge aplicat I = 0,08 A A, fort perill de cremada de la bobina De fet, la bobina consumirà un corrent d’aproximadament 0,08 A (80 mA), ja que per al corrent altern P = U x I x coscp i per a les bobines d’electroimants el coscp sol ser proper fins a 0,5. Si s’elimina el nucli de la bobina energitzada, el consum actual augmentarà a 0,233 A (és a dir, gairebé 3 vegades més que el valor nominal). Com que la calor alliberada durant el pas del corrent és proporcional al quadrat de la força actual, això significa que la bobina s’escalfarà 9 vegades més que en condicions nominals, cosa que augmenta considerablement el perill de la seva combustió. Si introduïu un tornavís metàl·lic en una bobina activa, el camp magnètic el traurà i el consum actual baixarà lleugerament (en aquest exemple, fins a 0,16 A, és a dir, el doble del valor nominal, vegeu la figura 52.16). Recordeu que no heu de desmuntar mai una bobina d’electroimant que tingui energia, ja que es pot cremar molt ràpidament.Una bona manera de determinar la integritat del bobinatge i comprovar la presència de tensió d’alimentació és utilitzar un mesurador de pinça (pinça del transformador) que s’obre i s’estira cap a la bobina per detectar el camp magnètic que genera durant el funcionament normal. s’energia, l’agulla de l’amperímetre desvia un canvi del flux magnètic a prop de la bobina, permet, en cas de mal funcionament, registrar un valor suficientment alt del corrent a l’amperímetre (que, però, no significa absolutament res), cosa que ràpidament dóna confiança en la capacitat de manteniment dels circuits elèctrics de l’electroimant. Tingueu en compte que l’ús de mesuradors de pinça de transformador oberts és permès per a qualsevol bobinatge subministrat amb corrent altern (electroimants, transformadors, motors ...), en el moment en què el bobinatge provat no es troba a prop d’una altra font de radiació magnètica.

Exercici número 1 El reparador ha de substituir la vàlvula V4 V en ple hivern per la instal·lació que es mostra a la fig. 52,18. Després de buidar el refrigerant de la instal·lació i eliminar el V4V defectuós, el reparador fa la següent pregunta: Tenint en compte que les temperatures interiors i exteriors són baixes, la bomba de calor ha de funcionar en mode de calefacció de l’espai condicionat. Abans d’instal·lar un V4V nou, el carret s’hauria de col·locar a la dreta, a l’esquerra o és irrellevant? Com a suggeriment, presentem un diagrama gravat al cos de la solenoide. Solució per a l’exercici número 1 En acabar la reparació, la bomba de calor hauria de funcionar en mode calefacció. Això significa que l'intercanviador de calor intern s'utilitzarà com a condensador (vegeu la figura 52.22). Un estudi de la canonada ens mostra que el carret V4V hauria d’estar a l’esquerra. Per tant, l’instal·lador s’ha d’assegurar que la bobina es troba a l’esquerra abans d’instal·lar una vàlvula nova. Pot fer-ho mirant a l'interior de la vàlvula principal a través dels tres mugrons de connexió inferiors. Si cal, moveu el carret cap a l’esquerra tocant l’extrem esquerre de la vàlvula principal sobre una superfície de fusta o bé colpejant lleugerament l’extrem esquerre amb un mall. Fig. 52,22. Només aleshores es podrà instal·lar la vàlvula V4V al circuit (amb precaució per evitar un sobrecalentament excessiu del cos de la vàlvula principal quan es solda). Considereu ara les designacions del diagrama, que de vegades s’aplica a la superfície de la electrovàlvula (vegeu la figura 52.23). Malauradament, aquests circuits no sempre estan disponibles, tot i que són molt útils per a la reparació i el manteniment del V4V. Així doncs, el reparador va ser traslladat pel reparador cap a l’esquerra, tot i que és millor que en el moment de l’arrencada no hi hagi cap tensió a la solenoide. Aquesta precaució permetrà evitar un intent de revertir el cicle en el moment d'engegar el compressor, quan la diferència entre AP entre PH és molt petita. Cal tenir en compte que qualsevol intent de revertir el cicle amb un AR diferencial baix està ple de perill de bloquejar el carret en una posició intermèdia. En el nostre exemple, per eliminar aquest perill, n'hi ha prou amb desconnectar la bobina de la vàlvula solenoide de la xarxa quan s'engega la bomba de calor. Això farà que sigui completament impossible intentar invertir el cicle amb una feble diferència en AP (per exemple, a causa d’una instal·lació elèctrica incorrecta). Per tant, les precaucions indicades haurien de permetre al reparador evitar possibles mal funcionaments en el funcionament de la unitat V4V quan es substitueix.

Estudiem l’esquema (vegeu la figura 52.1) d’una d’aquestes vàlvules, que consisteix en una gran vàlvula principal de quatre vies i una petita vàlvula pilot de tres vies muntada al cos de la vàlvula principal. De moment, ens interessa la vàlvula principal de quatre vies.En primer lloc, tingueu en compte que de les quatre connexions de vàlvules principals, tres estan situades una al costat de l’altra (la línia d’aspiració del compressor sempre està connectada al centre d’aquestes tres connexions) i la quarta connexió es troba a l’altre costat de la vàlvula (el compressor hi està connectada la línia de descàrrega). Tingueu en compte també que en alguns models V4V, la connexió d'aspiració es pot compensar des del centre de la vàlvula. 'T \ Tanmateix, les línies de compressor de descàrrega (pos. 1) i aspiració- \ 3J (pos. 2) SEMPRE estan connectades tal com es mostra al diagrama de la figura 52.1. Dins de la vàlvula principal, la comunicació entre els diversos ports es proporciona mitjançant un rodet mòbil (clau 3) que llisca amb els dos pistons (clau 4). Cada pistó té un petit forat perforat (clau 5) i, a més, cada pistó té una agulla (clau 6). Finalment, es tallen 3 capil·lars (ítem 7) al cos principal de la vàlvula a les ubicacions que es mostren a la fig. 52.1, que es connecten a la solenoide de control. Fig. 52.1. Si no estudieu perfectament el principi de la vàlvula. Cada element que presentem durant el treball de V4V té un paper. És a dir, si almenys un d’aquests elements falla, pot resultar ser la causa d’un mal funcionament molt difícil de detectar. Considerem ara com funciona la vàlvula principal ...

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Els matisos de la instal·lació, tenint en compte el que garanteix el correcte funcionament de la vàlvula:

Detalls de la instal·lació de vàlvules en instal·lar calefacció per terra radiant:

És necessària una unitat del sistema de calefacció com una vàlvula termostàtica de tres vies, però no en tots els casos. La seva presència és una garantia de l’ús racional del refrigerant, que permet consumir combustible econòmicament. A més, també actua com un dispositiu que garanteix la seguretat de funcionament de la caldera TT.

No obstant això, abans de comprar aquest dispositiu, primer heu de consultar la conveniència de la seva instal·lació.

Si teniu l'experiència o el coneixement necessaris sobre el tema de l'article i els podeu compartir amb els visitants del nostre lloc, deixeu els vostres comentaris i feu preguntes al bloc següent.

Qualsevol persona que almenys una vegada hagi intentat estudiar diversos esquemes de sistemes de calefacció probablement s’ha trobat amb aquells en què les canonades de subministrament i de retorn convergeixen miraculosament. Al centre d’aquest node hi ha un determinat element al qual es connecten canonades amb un refrigerant de diferents temperatures des de quatre costats. Aquest element és una vàlvula de quatre vies per a la calefacció, la finalitat i el funcionament de la qual es parlarà en aquest article.

Sobre el principi de la vàlvula

Igual que la seva "modesta" contrapartida de tres vies, la vàlvula de quatre vies està fabricada en llautó d'alta qualitat, però en lloc de tres tubs de connexió en té fins a 4. Un eix amb una part cilíndrica de treball d'una configuració complexa gira a l'interior el cos en una màniga segelladora.

En ell, en dos costats oposats, es fan mostres en forma de punts calbs, de manera que al centre la part de treball s’assembla a un amortidor. Conserva una forma cilíndrica a la part superior i inferior per poder fer un segell.

El cargol amb la màniga es pressiona contra el cos mitjançant una tapa sobre 4 cargols, s’empeny un mànec d’ajustament a l’extrem de l’eix des de l’exterior o s’instal·la un servoaccionament. L’aspecte de tot aquest mecanisme, el diagrama detallat d’una vàlvula de quatre vies que es mostra a continuació, us ajudarà a donar una bona idea:

El fus gira lliurement a la màniga perquè no té fil. Però, al mateix temps, les mostres realitzades a la secció de treball poden obrir el conducte a través de dues passades per parelles o permetre que tres corrents es barregin en proporcions diferents. Com passa això, es mostra al diagrama:

Com a referència. Hi ha un altre disseny de la vàlvula de quatre vies, on s’utilitza una barra d’empenta en lloc d’un fus giratori. Però aquests elements no poden barrejar fluxos, sinó només redistribuir-los. Han trobat la seva aplicació en calderes de doble circuit de gas, canviant el flux d’aigua calenta del sistema de calefacció a la xarxa d’ACS.

La particularitat del nostre element funcional és que el flux del refrigerant subministrat a un dels seus broquets mai no podrà passar a l’altra sortida en línia recta. El flux sempre es convertirà en la canonada de derivació dreta o esquerra, però mai arribarà a la contrària. En una determinada posició del fus, l’amortidor permet que el refrigerant passi immediatament cap a la dreta i l’esquerra, barrejant-se amb el flux que prové de l’entrada oposada. Aquest és el principi de funcionament d’una vàlvula de quatre vies en un sistema de calefacció.

Cal tenir en compte que la vàlvula es pot controlar de dues maneres:

manualment: la distribució de cabal necessària s’aconsegueix instal·lant la tija en una posició determinada, guiada per l’escala oposada al mànec. El mètode poques vegades s’utilitza, ja que el funcionament eficaç del sistema requereix ajustaments periòdics, és impossible realitzar-lo manualment;

automàtic: el fus de la vàlvula és girat per un servoaccionament, rebent ordres de sensors externs o del controlador. Això us permet adherir-vos a les temperatures de l’aigua configurades al sistema quan canvien les condicions externes.

Vàlvules de control de tres vies TRV-3

Descripció, abast

Les vàlvules de control de mescla de tres vies s’utilitzen com a actuadors en sistemes de calefacció, refrigeració, aire condicionat, així com en processos tecnològics en què es requereix un control remot del flux de líquids.
La vàlvula està controlada per un actuador elèctric (accionament elèctric). La força desenvolupada per l'accionament elèctric es transmet a l'èmbol, que es mou cap amunt i cap avall, canviant l'àrea de flux de la vàlvula i regulant el cabal del medi de treball.

NOMENCLATURA

TRV-3-X1-X2-X3 On: TRV-3 - Designació d'una vàlvula de control de mescla de tres vies X 1 - Diàmetre nominal DN (seleccioneu de la taula 2.4) X 2 - Kvs de rendiment condicional (seleccioneu de la taula 2.4) X 3 - Marcatge de tipus d'accionament de l'1 al 8 i del 17 al 24 i del 29 al 30 (seleccioneu de la taula 2.2)

EXEMPLE DE COMANDA: Vàlvula de control de mescla de tres vies amb un diàmetre nominal de 15 mm, amb una capacitat de 2,5 m3 / h, una temperatura màxima del medi de treball de 150 ° C i equipada amb un actuador Regada ST mini 472.0-OTFAG / 00 sensor de posició (actuador tipus 2). TRV-3-15-2.5-2

ESPECIFICACIONS

Taula 2.4

* Només per a vàlvules accionades amb transmissor de posició amb senyal de corrent de 4-20mA

DESCRIPCIÓ I DIAGRAMES D’ACTUADORS INCLOSOS A L’APARTAT 1.1

DIMENSIONS

EXEMPLE DE SELECCIÓ

Cal seleccionar una vàlvula de control de mescla de tres vies amb un actuador elèctric per controlar la temperatura del circuit de calefacció. Consum de xarxa de calor: 5 m³ / h. Pressió amunt de la vàlvula de control de mescla de 3 vies segons el requisit del circuit (port A i port B): 4 bar. A la solució del circuit, hi ha una igualtat entre els gràfics de temperatura del circuit de xarxa i el circuit del sistema de consum de calor; per aquest motiu, es va triar una vàlvula de control de mescla de tres vies amb un accionament elèctric.

Segons les recomanacions per a la selecció de vàlvules de control:

1. Mitjançant la fórmula (4), determinem el diàmetre nominal mínim de la vàlvula: (4) DN = 18,8 *√(G/V)
   = 18,8*
   √(5/3) = 24,3 mm. La velocitat a la secció de sortida V de la vàlvula s’escull igual al màxim permès (3 m / s) per a les vàlvules de l’ITP d’acord amb recomanacions per a la selecció de vàlvules de control i reguladors de pressió d'acció directa del Grup d'Empreses Teplosila a la central de calefacció ITP.
   2. Mitjançant la fórmula (1), determinem el rendiment requerit de la vàlvula:
   (1)Kv = G /√ΔPàg
   = 5/
   √0,25 = 10,0 m3 / h. La caiguda de pressió a través de la vàlvula ΔP es tria igual a la caiguda de pressió del circuit de calefacció d'acord amb recomanacions per a la selecció de vàlvules de control i reguladors de pressió d'acció directa del Grup d'Empreses Teplosila a la central de calefacció ITP.
   3. Seleccioneu una vàlvula de doble sentit (tipus TRV-3) amb el diàmetre nominal gran més proper i la capacitat nominal més petita (o igual) més propera Kvs: DN = 25 mm, Kvs = 10 m3 / h. 4. Mitjançant la fórmula (2), determinem el diferencial real a través de la vàlvula totalment oberta a un cabal màxim de 5 m3 / h:
   (2) ΔPf = (G / Kvs) 2
   = (5/10) 2 = 0,25 bar. 5. La pressió aigües avall de la vàlvula de control de 3 vies a un cabal fixat de 5 m3 / hi un diferencial real de 0,25 bar serà de 4,0 - 0,25 = 3,75 bar. 6. A la taula 1.2, seleccionem la unitat TSL-1600 de Zavod Teplosila LLC (unitat tipus 101). 7. Nomenclatura per a la comanda:
   TRV-3-25-10-101.

Ús pràctic

Sempre que sigui necessari per garantir una regulació d'alta qualitat del refrigerant, es poden utilitzar vàlvules de quatre vies. El control de qualitat és el control de la temperatura del refrigerant, no del seu cabal. Només hi ha una manera d’aconseguir la temperatura requerida al sistema de calefacció d’aigua: barrejant aigua calenta i refrigerada, obtenint un refrigerant amb els paràmetres necessaris a la sortida. L’execució d’aquest procés és precisament el que assegura el dispositiu de la vàlvula de quatre vies. Aquí teniu un parell d’exemples d’establiment d’un element per a aquests casos:

• en un sistema de calefacció per radiadors amb una caldera de combustible sòlid com a font de calor;
• al circuit de calefacció per terra radiant.

Com ja sabeu, una caldera de combustible sòlid en mode calefacció necessita protecció contra la condensació, de la qual les parets del forn estan subjectes a corrosió. Es pot millorar la disposició tradicional amb un bypass i una vàlvula de mescla de tres vies que impedeix l’entrada d’aigua freda del sistema al tanc de la caldera. En lloc d'una línia de derivació i una unitat de mescla, s'instal·la una vàlvula de quatre vies, com es mostra al diagrama:

Sorgeix una pregunta natural: per a què serveix un esquema d’aquest tipus, on heu d’instal·lar una segona bomba i fins i tot un controlador per controlar el servoaccionament? El fet és que el funcionament de la vàlvula de quatre vies substitueix no només la derivació, sinó també el separador hidràulic (fletxa hidràulica), si n'hi ha una necessitat. Com a resultat, obtenim 2 circuits separats que intercanvien refrigerant entre ells segons sigui necessari. La caldera es dosifica amb aigua refrigerada i els radiadors reben el refrigerant amb la temperatura òptima.

Atès que l’aigua que circula pels circuits de calefacció per terra radiant s’escalfa fins a un màxim de 45 ° C, és inacceptable fer circular el refrigerant directament des de la caldera. Per suportar aquesta temperatura, normalment s’instal·la una unitat de mescla amb una vàlvula termostàtica de tres vies i una derivació davant del col·lector de distribució. Però si, en lloc d'aquesta unitat, s'instal·la una vàlvula de mescla de quatre vies, llavors l'aigua de retorn dels radiadors es pot utilitzar als circuits de calefacció, com es mostra al diagrama:

Càlcul del valor Kvs d’una vàlvula de tres vies i d’una bomba de circulació

Kvs de la vàlvula: característica del rendiment de la vàlvula; cabal volumètric nominal d’aigua a través d’una vàlvula totalment oberta, m3 / h a una caiguda de pressió d’1 bar en condicions normals. El valor indicat és la característica principal de la vàlvula.

Per calcular els Kvs, es pot utilitzar la caiguda de pressió a través de la vàlvula versus Kvs i el cabal volumètric.

Podeu triar una bomba de circulació en aquest enllaç.

Càlcul del coeficient Kv

La característica principal de cabal de les vàlvules de control és el coeficient de cabal condicional Kvs... El seu valor indica el flux característic a través d’una vàlvula donada en condicions ben definides amb una obertura del 100%. Per seleccionar vàlvules de control amb un o un altre valor Kvs, cal calcular el coeficient de cabal Kv, que determina el cabal volumètric d’aigua en m3 / h que passarà per la vàlvula de control en determinades condicions (la pèrdua de pressió en ella és d’1 bar, la temperatura de l’aigua 15 ° C, el flux turbulent, la pressió estàtica suficient per excloure l’aparició de cavitació en aquestes condicions).

La taula següent mostra les fórmules de càlcul Kv per a diferents entorns

L’avantatge d’aquest coeficient és la seva senzilla interpretació física i el fet que en els casos en què el medi de treball és aigua, és possible simplificar el càlcul del cabal en proporció directa amb l’arrel quadrada de la caiguda de pressió. Després d’haver assolit una densitat de 1000 kg / m3 i establir la caiguda de pressió en barres, obtenim la fórmula més senzilla i famosa per calcular Kv:

Kv = Q / √ Δp

A la pràctica, el càlcul del cabal es realitza tenint en compte l’estat del circuit de control i les condicions de funcionament del material segons les fórmules anteriors. La vàlvula de control ha de ser dimensionada de manera que sigui capaç de regular el cabal màxim en les condicions de funcionament donades. En aquest cas, s’ha d’assegurar que el flux regulat més petit també sigui susceptible de regulació.

Sempre que la relació de regulació de la vàlvula sigui: r> Kvs / Kvmin

A causa d’un possible menys 10% de tolerància del valor Kv100 en relació amb Kvs i del requisit de la possibilitat de regulació a la zona del cabal màxim (reducció i augment del cabal), es recomana seleccionar un valor Kvs de la vàlvula de control superior al valor màxim de funcionament Kv:

Kvs = 1,1 ÷ 1,3 Kv

En aquest cas, cal tenir en compte el contingut del "marge de seguretat" en el càlcul del valor assumit de Qmax, que pot provocar una sobrevaloració del rendiment de la vàlvula.

Procés de càlcul simplificat per a la vàlvula de mescla de 3 vies

Dades inicials: aigua mitjana 90 ° C, pressió estàtica al punt de connexió 600 kPa (6 bar),

Umppump 02 = 35 kPa (0,35 bar), Δpipe = 10 kPa (0,1 bar), exchangeintercanvi de teat = 20 kPa (0,2 bar),

cabal nominal Qnom = 5 m3 / h.

A la figura següent es mostra un disseny típic d’un bucle de control mitjançant una vàlvula de mescla de 3 vies.

Umppump 02 = Δpvalve + Δintercanvi de teat + Δpipe

Valpvalve = Δpump 02 - Δfeat - Δppipe = 35 - 20 - 10 = 5 kPa (0,05 bar)

Kv = Qnom / √∆p vàlvula = 5 / √0,05 = 22,4 m3 / h

Subsidi de seguretat (sempre que el cabal Q no s'hagi exagerat):

Kvs = (1,1 ÷ 1,3) * Kv = (1,1 ÷ 1,3) * 22,4 = 24,6 ÷ 29,1 m3 / h

De la sèrie de valors Kv produïts en sèrie, seleccionem el valor Kvs més proper, és a dir, Kvs = 25 m3 / h. Aquest valor correspon a una vàlvula de control amb un diàmetre de DN 40.

Determinació de pèrdues hidràuliques a la vàlvula seleccionada en obertura completa i un cabal determinat

Valpvalve H100 = (Qnom / Kvs) 2 = (5/25) 2 = 4 kPa (0,04 bar)

Advertència: Per a les vàlvules de tres vies, la condició més important per a un funcionament correcte és mantenir la diferència mínima de pressió entre els ports A i B. Les vàlvules de tres vies són capaces de fer front a pressions diferencials significatives entre els ports A i B, però a causa de la deformació del característica de control, es produeix un deteriorament de la capacitat de control. Per tant, si hi ha el més mínim dubte sobre la diferència de pressió entre els dos broquets (per exemple, si la vàlvula de tres vies està connectada directament a la xarxa elèctrica), es recomana utilitzar una vàlvula de dues vies per al control de qualitat.

Determinació de l'autoritat de la vàlvula seleccionada

L'autoritat de la branca directa d'una vàlvula de tres vies en aquesta connexió, sempre que el cabal al llarg del circuit del consumidor sigui constant

a = vàlvula Δp Н100 / vàlvula Δp Н0 = 4/4 = 1

Indica que la relació de cabal a la cama recta de la vàlvula correspon a la corba de cabal ideal de la vàlvula. En aquest cas, els Kvs d’ambdues branques coincideixen, ambdues característiques són lineals, la qual cosa significa que el cabal total és gairebé constant.

La combinació de característiques percentuals iguals al recorregut A, amb una característica lineal al recorregut B, de vegades és avantatjosa triar en els casos en què és impossible evitar la càrrega de casquets A respecte a B amb pressió diferencial, o si els paràmetres de la primària els costats són massa alts.