En els sistemes de calefacció, on s’utilitzen escalfadors i refredadors als nodes de canonades, hi ha un tipus d’equipament característic: una vàlvula de dues vies. El dispositiu regula amb rapidesa i precisió els volums de subministrament i retirada d’aigua És molt demandat en sistemes de calefacció, ventilació i aire condicionat. Actualment, les vàlvules bidireccionals equipades amb un actuador elèctric, controlades per sensors especials, tenen molta demanda. Es tracta de dispositius fiables i fàcils d’instal·lar, que a continuació coneixerem les característiques de disseny i les diferències.
Vàlvula bidireccional
Finalitat i disseny
L’equip clàssic del dispositiu és el següent:
- vàlvula termostàtica;
- cap tèrmic amb un sensor remot;
- vàlvula de capçal tèrmic;
- limitació del sensor tenint en compte la temperatura;
- metre;
- bomba de circulació;
- filtre d'aigua;
- vàlvula de retenció.
Els dispositius d’ajust bidireccional s’utilitzen a tot arreu, però depèn molt de quin material estiguin fets. Tenint en compte les característiques de disseny, farem immediatament la reserva que les vàlvules estan disponibles amb un o dos seients. Utilitzant el segon tipus, es regulen i s’aturen els fluxos del mitjà de treball i es permeten baixades de pressió importants, a les quals una vàlvula d’un sol seient no pot fer front. La vàlvula en si mateixa sembla una peça independent amb un accionament mecànic o electrònic. Succeeix que no es proporciona una font addicional d’energia, per tant, s’instal·la després de la instal·lació del dispositiu.
Avantatges d'una vàlvula de doble sentit:
- construcció senzilla;
- fàcil d'instal·lar;
- no requereix la participació humana per a un treball eficaç;
- mantenible;
- fiable;
- serveix durant molt de temps;
- segellat;
- caracteritzada per una baixa resistència hidràulica;
- disponible.
Parant atenció al disseny de l’element, sembla que és similar a una vàlvula estàndard, però els mecanismes són significativament diferents. Per exemple, el tap principal d’una vàlvula és una tija o una bola. És a dir, la tija, que es troba en posició horitzontal o vertical, o bé una bola girada al voltant del seu eix 90 graus, s’encarrega de limitar el flux d’aigua. El dispositiu funciona segons un esquema senzill: s’obre un forat especial i s’hi transporta líquid. Perquè aquests elements estructurals funcionin, es connecta un actuador a la vàlvula, que requereix electricitat o aire comprimit. El propi convertidor es combina amb dispositius independents que tenen en compte la pressió del sistema, la temperatura i altres característiques.
Disseny de vàlvules
Àmbit d'aplicació de les vàlvules bidireccionals
Les vàlvules de control bidireccional s’instal·len en punts de calefacció individuals i centrals. A més del subministrament de calor, també s’utilitzen vàlvules:
- a les xarxes de subministrament d’aigua;
- en sistemes de ventilació i subministrament d’aire condicionat;
- en oleoductes tecnològics de refineries de petroli, empreses alimentàries, petroquímiques i químiques.
El mitjà de treball de les vàlvules pot ser aigua, vapor, fraccions d’oli, productes derivats del petroli i altres líquids i gasos.
Àrees d’ús
Com s’ha indicat anteriorment, aquest tipus de vàlvula de control s’utilitza en sistemes de calefacció, ventilació i aire condicionat. Considerem per separat les característiques del seu ús en un circuit amb un "sòl càlid".
Si s’instal·la una caldera a la casa, la seva tasca és escalfar l’aigua i, per regla general, la seva temperatura és bastant alta, adequada per a radiadors (de +75 a +95 graus centígrads).Per al sistema de "terra càlid", no cal aquesta calefacció, ja que les normes sanitàries regulen un màxim de +35 graus centígrads. Aquesta xifra és suficient per caminar còmodament per terra. Si la temperatura és més elevada, això no només causarà molèsties als residents, sinó que afectarà negativament el revestiment del terra. Per exemple, els sòls de linòleum o laminats es deformen fàcilment.
El "terra càlid" es munta sota la regla, a més, s'utilitzen diferents materials per al paviment. Per a això, el refrigerant s’escalfa a +50 graus centígrads. Quan la calefacció per terra radiant està connectada directament a una caldera o un sistema de calefacció centralitzat, la temperatura resultant és massa alta. Per baixar-la a l'entrada del circuit, es munta una vàlvula de mescla per a un sòl calent, amb una vàlvula de dues o tres vies ja disponible. Com el seu nom indica, el propòsit d’aquests accessoris és barrejar aigua freda i calenta que circula pel circuit. És a dir, el procés de pas del fluid canvia: per al radiador, l’aigua continua calenta i la ja barrejada, amb una temperatura més baixa, entra al sòl càlid.
Vàlvula instal·lada
Tipus de vàlvules de tres vies i característiques del seu treball
En primer lloc, les vàlvules tèrmiques de tres vies es classifiquen segons la seva finalitat en separació i mescla:
- En una vàlvula mescladora, 2 direccions funcionen per subministrar un transportador de calor de diferents temperatures (fred i calor) i 1 direcció genera un flux de fluid ja barrejat. La configuració dels paràmetres de temperatura requerits es realitza ajustant la temperatura i les proporcions dels cabals subministrats.
- A la termovàlvula de distribució, una canonada de branca subministra el refrigerant i les altres 2 la divideixen entre elles i la distribueixen en diferents direccions.
Per la teva informació! En determinades condicions, la vàlvula de mescla de 3 vies pot funcionar en mode de distribució.
Segons el mètode de control, les vàlvules tèrmiques de tres vies són autònomes, manuals, termostàtiques i elèctriques. Els dos últims, per regla general, funcionen en mode automàtic.
Els models independents simples estan equipats amb un element termostàtic instal·lat dins de la caixa amb una temperatura de sortida del refrigerant ja configurada a la fàbrica. Aquest valor es manté constant durant tota la vida útil.
Vàlvula autònoma de mescla de tres vies | |
pros | Menys |
Preu baix | La necessitat de seleccionar una vàlvula per al règim de temperatura del flux de retorn del generador de calor |
Control del règim de temperatura del refrigerant | No es pot canviar la temperatura establerta pel fabricant. |
Per al control manual, la tija està equipada amb una vàlvula o un pom giratori i un tauler de control amb marques, d'acord amb el qual es regula el règim tèrmic.
Vàlvula de mescla manual | |
pros | Menys |
Preu relativament baix | La necessitat d'un seguiment constant per part d'una persona, com a resultat, una naturalesa prolongada de la resposta als canvis en les condicions ambientals |
Control del règim de temperatura del refrigerant | |
Possibilitat de canviar el règim de temperatura durant el funcionament | Calefacció irregular del circuit de calefacció |
La vàlvula termostàtica de tres vies amb termòstat està equipada amb un termòstat ple d’un medi líquid o gasós que reacciona a les mínimes fluctuacions de la temperatura del refrigerant.
Tan bon punt el refrigerant s’escalfa fins a la temperatura establerta, a causa de l’expansió del reactiu, el sistema de pistons de la vàlvula tèrmica s’activa automàticament i es tanca la canonada de derivació amb fluxos calents.
Les vàlvules de tres vies amb termòstat poden ser mecàniques o electròniques. L’avantatge dels models mecànics és la seva absoluta autonomia. Els electrònics requereixen connexió a la xarxa elèctrica o s’alimenten amb bateries.
Tanmateix, aquest inconvenient es redueix gràcies a l’automatització completa del procés, la facilitat d’instal·lació i la funcionalitat avançada: canvi automàtic del règim de temperatura segons l’hora del dia, els dies de la setmana, etc.
Vàlvula de mescla de tres vies amb termòstat | |
pros | Menys |
Control automàtic del règim de temperatura del refrigerant | Alt preu |
La capacitat de canviar el règim de temperatura | Es requereix un paràmetre extremadament precís, els errors en els paràmetres establerts donen un petit error en el funcionament del sistema |
Calefacció uniforme del circuit de calefacció |
Les termovàlvules de tres vies amb accionament elèctric estan controlades per una unitat de control electrònic que funciona amb un servoaccionament. Si el règim de temperatura del portador de calor supera els valors establerts, el detecta un termòstat instal·lat al mòdul, que ho indica al controlador. Transmet una ordre a la unitat, regulant el flux de refrigerant fred o calent al sistema.
En aquest cas, cap dels brocs, per regla general, està completament tancada i només es regula el volum del subministrador de calor refrigerat i calent subministrat.
Vàlvula de mescla de tres vies amb accionament elèctric | |
pros | Menys |
Control automàtic del règim de temperatura del refrigerant | Alt preu |
Possibilitat de canviar el règim de temperatura | Augment del consum d'energia |
Regulació precisa de la temperatura de flux del medi de calefacció | Augment del consum de portador de calor |
Calefacció uniforme del circuit de calefacció |
De quins materials està fet
Els productes de ferro colat, llautó i acer ja són habituals. Per exemple, els accessoris de ferro colat i acer s’instal·len en sistemes de canonades amb un gran flux d’aigua o vapor. Les vàlvules de llautó es troben sovint en els sistemes de ventilació. El seu principal avantatge és la seva mida compacta, de manera que l’element es munta fins i tot en habitacions petites amb un consum d’aigua limitat.
Es recomana una vàlvula de control d’acer o de ferro colat. Els productes siderúrgics són generalitzats, tan duradors com els seus homòlegs de ferro colat, però molt més econòmics. A l’hora d’escollir un material, es tenen en compte les característiques de la pressió del sistema i les dimensions de la pròpia vàlvula.
Vàlvula d'acer
Tipus de vàlvules de control
Els accessoris difereixen de diverses maneres.
En funció de les característiques del disseny, es distingeixen 2 tipus:
- pass-through - en ells els broquets tenen la ubicació oposada;
- angular: situat en un angle de 90 graus.
Presteu atenció a com es controla la vàlvula.
Segons aquest paràmetre, es distingeixen 3 tipus:
- pneumàtic;
- hidràulic;
- equipat amb un accionament elèctric.
El dispositiu de conducció elèctrica és un motor elèctric de baixa potència o solenoides de retracció. Per descomptat, hi ha productes amb control manual, però són més difícils d’utilitzar, ja que no permeten configurar els paràmetres exactes. Els dispositius funcionen en una xarxa elèctrica amb un corrent altern de 220 V o una constant de 24 V.
Alguns nodes pass-through funcionen de forma autònoma, sense font d'alimentació. Aquestes vàlvules es controlen i es regulen mitjançant un diafragma i un moll que s’hi oposa. Com a retroalimentació, s’utilitza un traç al llarg del qual es mou el refrigerant; també dirigeix la membrana en la direcció correcta.
El que dóna la vàlvula de doble sentit:
- es regula el consum, es distribueixen i s’estalvien recursos (aigua);
- consum de calor més econòmic;
- els equips i les xarxes estan protegits contra caigudes de pressió;
- si s’utilitza correctament, la vàlvula ampliarà la vida útil de l’equip connectat i de la pròpia xarxa.
Els dispositius es fixen amb brides, roscades o soldades. Una de les subespècies de la connexió roscada és la fixació de passador, en què la vàlvula es cargola a un altre dispositiu.Quan es solda la instal·lació, s’utilitzen tubs especials de derivació.
Per separat, destaquem la vàlvula controlada a distància, que és la més fàcil d’operar. Aquests dispositius es complementen amb accionaments o consoles elèctriques. Són les sales de control les que reben totes les característiques i paràmetres actuals del sistema. Disminueix de forma remota, augmenta la pressió o solapa determinades branques de la xarxa de calefacció.
Una mena de vàlvula de doble sentit
El dispositiu i el principi de funcionament de la vàlvula de tres vies
El disseny d’una vàlvula tèrmica de tres vies és similar a un tee. Als 3 costats hi ha seccions de canonades (broquets):
- Dues (directa i bypass, a la foto designades també com a A i B) estan destinades al flux entrant o sortint en el mode de mescla o separació, respectivament.
- Un (comú, a la foto - AB) - per a sortida o entrada (també en el mode de barrejar o separar el refrigerant).
Dins de la caixa es troben:
- Una barra que proporciona el moviment del mecanisme d'obturació.
- Mecanisme de bloqueig (obturador).
- 2 anells de seient que asseguren la vàlvula (no disponible en tots els models).
En funció de la modificació específica, el disseny de la vàlvula termostàtica de tres vies es pot complementar amb altres elements necessaris per al seu funcionament complet.
El disseny del mecanisme d’obturació suposa la divisió de vàlvules de tres vies en 2 grups principals: sella i rotativa, lleugerament diferents pel seu principi de funcionament. A més, es distingeix entre barrejar i separar (distribució) les vàlvules tèrmiques.
Les vàlvules globulars de tres vies estan equipades amb una tija giratòria amb una bola, una placa o una vàlvula cilíndrica adherides. El moviment de translació de la tija activa el mecanisme d'obturació. Les seves funcions:
- En el mode de mescla, en estar a la posició superior extrema, bloqueja el flux de líquid de la canonada de derivació A, mentre obre simultàniament la canonada de derivació B. Estant a la posició extrema inferior, bloqueja el flux del refrigerant des de la canonada de derivació. B, obrint el tub de derivació A.
- En mode dividit, la posició més alta de l'obturador condueix al tancament del tub de derivació B i obertura simultània del tub de derivació A. La posició més baixa, al contrari, tanca el tub de derivació A i obre el tub de derivació B.
Les vàlvules rotatives de tres vies estan equipades amb una rotació radial de 90 °:
- En el mode de mescla, girant la tija cap a l'esquerra es tanca el port B, s'obre el flux de refrigerant des del port A. Girant la vareta cap a la dreta es tanca el port A i s'obre el port B.
- En el mode de flux dividit, la posició més esquerra redirigeix el flux del portador cap al port A i la posició extrema dreta cap al port B.
En una nota! El tub de derivació comú AB no se solapa en cap de les opcions, per tant es caracteritza per un mode hidràulic constant.
Esquema de connexió
Per a terres escalfats per aigua, la vàlvula s’instal·la més sovint en paral·lel. Per a la seva implementació, s’han d’utilitzar 2 o 3 circuits de calefacció amb un suport de calor circulant. El subministrament i la pressió d’aigua estan regulats per una o més vàlvules instal·lades en paral·lel. Quan es barreja el refrigerant en paral·lel, cal desconnectar prèviament les línies de calefacció per terra radiant.
Com a regla general, les aixetes de control s’ajusten de forma independent, manualment, on es fixa el volum requerit d’aigua passada.
Important! Si s’utilitza un circuit paral·lel, es recomana substituir la derivació per una vàlvula de derivació. Això es fa per reduir la càrrega operativa i estalviar energia subministrada a la bomba.
El circuit té menys: el refrigerant que entra al circuit tindrà la mateixa temperatura que l’aigua que surt del circuit de retorn a la caldera. Per això, l'aigua calenta es distribueix de manera desigual al llarg dels circuits.
Esquema d’instal·lació per calefacció per terra radiant
Normes d’instal·lació de vàlvules de tres vies
Per tal que el consumidor no es tormenti amb la qüestió de com instal·lar correctament una vàlvula termo barrejadora de tres vies, el fabricant subministra els seus productes amb instruccions acuradament elaborades i aplica marques especials a cada producte, cosa que ajuda a determinar amb precisió la direcció dels fluxos:
- La canonada de derivació marcada amb la lletra "A", l'anomenada "recta", està dissenyada per connectar-se a una canonada amb un refrigerant calent.
- La canonada de derivació amb la lletra "B" ("bypass") està connectada a la canonada de subministrament d'aigua refrigerada.
- El tub de derivació marcat amb "AB" (carrera amb mode hidràulic constant) està connectat a la línia de transport principal destinada al transport del transportador de calor ja barrejat.
Col·locació de la vàlvula de tres vies al circuit de calefacció
Per començar, tingueu en compte els esquemes generals de connexió al circuit de calefacció. Simplificats, es poden representar de la següent manera:
Com es pot veure al diagrama, es poden instal·lar vàlvules tèrmiques de tres vies tant a la branca de calor que prové directament de la caldera com al flux de retorn. Tanmateix, això no vol dir que es pugui instal·lar absolutament cap vàlvula d'aquesta manera. Les capacitats d’aquest o aquell equip estan determinades pel règim tèrmic permès especificat pel fabricant a la fitxa tècnica.
A continuació es mostra un esquema més complex que us permet automatitzar completament el funcionament del sistema de calefacció:
Quan instal·leu, observeu les regles següents:
- Abans d’instal·lar la vàlvula: manòmetre, filtre, diafragma de l’accelerador (rentadora).
- Després de la vàlvula tèrmica, s’instal·la un altre manòmetre.
- Davant de la vàlvula, es recomana mantenir una secció de canonada recta igual a 5 dels seus diàmetres nominals; darrere de la vàlvula tèrmica, la longitud de la secció recta ha de ser com a mínim de 10 diàmetres nominals de canonada.
- En línies de calefacció de circuit complex o de calefacció innecessàriament llargues, el problema de la baixa pressió es resol instal·lant una bomba de circulació.
- En seccions horitzontals, la pròpia vàlvula es col·loca de manera que l’actuador elèctric, la inserció termostàtica o el termòstat estiguin situats a sobre.
- Les juntes roscades s’uneixen mitjançant fibra de lli, es col·loquen sobre el fil en 2-3 capes i estanquejant.
- Durant el procés de torsió, eviteu forces innecessàries sobre els elements d'acoblament; no se'ls permet estirar-se, comprimir-se ni doblegar-se.
Col·locació d’una vàlvula de tres vies als sistemes de subministrament d’aigua
El diagrama d’instal·lació d’una vàlvula de tres vies que es presenta a continuació il·lustra el principi de la seva canonada amb un escalfador d’aigua i les opcions d’instal·lació en sistemes de subministrament d’aigua a pressió i sense pressió:
Funcions d’instal·lació
El procediment en si es resumeix en el fet que la vàlvula està connectada a les canonades necessàries. Per tal que els accessoris funcionin durant molt de temps i sense problemes, s’hauria d’implementar correctament la connexió, tenint en compte tots els consells i recomanacions. Si no teniu experiència, es recomana contactar amb un especialista. En cas contrari, el sistema de calefacció no serà tan eficient i econòmic com hauria de ser.
Abans de continuar amb la feina d’instal·lació, fixeu-vos en la vàlvula bidireccional, ja que hi ha un fil extern o intern al cos sobre el qual s’enrosca la rosca unió (o l’adaptació) de la canonada. Per obtenir una connexió fiable, els experts aconsellen embolicar el fil amb un segellador adequat per a cintes FUM.
El conjunt d’equipaments inclou juntes especials per assegurar el nivell adequat d’estanquitat. Si no estan disponibles, s’hauran de comprar per separat, amb el gruix i el diàmetre adequats. La tasca principal és garantir una connexió estreta, sense distorsions al fil, que eviti possibles fuites. No es requereixen eines ni dispositius especials.
Nota! Les vàlvules bidireccionals no funcionen en les condicions més senzilles, és a dir, sota la influència de les altes temperatures.A causa d'això, les connexions roscades poden perdre l'estanquitat, de manera que el procediment de connexió s'ha de dur a terme de manera responsable.
Consell expert:
- Durant la instal·lació, assegureu-vos que no hi hagi forces a la canonada.
- Abans d’instal·lar l’element al subministrament d’aigua, s’ha de netejar bé aquest darrer, eliminant totes les impureses. Tenen un efecte negatiu sobre l'estat dels materials de segellat, de manera que es compromet l'estanquitat de la vàlvula.
- Amb el pas del temps, és possible que s’hagi de reparar o desmuntar el dispositiu, de manera que deixeu prou espai al seu voltant.
- És important una instal·lació acurada. Si s’utilitza una connexió de brida, es recomana estrènyer alternativament els cargols corresponents per evitar tensions internes. Amb el mètode d’instal·lació roscada s’utilitzen lligams d’ajust que permetran desmuntar la vàlvula en el futur.
- Si és necessari purgar o rentar tot el sistema de canonades, s’elimina la vàlvula i es posa un adaptador al seu lloc.
La instal·lació és un procés complex i depèn en gran mesura de l’esquema escollit. Per evitar errors, es recomana demanar un servei d’instal·lació de vàlvules a especialistes.
Vàlvula al sistema de calefacció
Com triar una vàlvula de tres vies
La gamma de termovàlvules de tres vies és extremadament àmplia. Com triar un model perquè s’adapti a les característiques tècniques del sistema de calefacció de la llar? Presteu atenció als paràmetres següents:
- El tipus de mecanisme d’obturació és rotatiu o de sella. Aquest últim proporciona un pilar més estret de la vàlvula i regula amb més precisió la pressió fins i tot a altes temperatures i caigudes de pressió.
- Tipus de control. Pot ser autònom, manual, termostàtic i elèctric. Els models de servo elèctrics són els més adequats per a calefacció per terra radiant.
- Àmbit d’ús. Subministrament d’aigua calenta, calefacció - radiador o calefacció per terra radiant. Per a divisió d’ACS, per a circuits de calefacció - barreja.
- Material de la vàlvula. Els accessoris de llautó i coure duren molt més.
- El diàmetre de les canonades a les quals es connectarà la vàlvula tèrmica.
- Mètode de connexió: roscat o amb brides. Per a seccions transversals de més de 65 mm, normalment s’instal·len models amb brides.
A més, hauríeu de confiar en les dades del càlcul tèrmic i hidràulic del circuit de calefacció i específicament de la zona on està prevista la instal·lació de la vàlvula de tres vies:
- Pressió.
- La temperatura màxima del medi escalfador al lloc on s’instal·la la vàlvula.
- Consum mitjà d'aigua (m³ per hora).
Aquestes dades han de coincidir necessàriament amb el marcatge de la pròpia vàlvula o la informació de la documentació adjunta del producte.
En una nota! No s’ha de confondre la vàlvula termo barrejadora de 3 vies amb una vàlvula similar. Tot i el disseny i el principi de funcionament similars, la diferència en el sistema de control és significativa. Per a sistemes de calefacció complexos, és millor utilitzar una vàlvula i, per a les aixetes petites i tan senzilles com sigui possible, és bastant adequada.
Fabricants populars de vàlvules de tres vies
Entre els nombrosos fabricants de vàlvules tèrmiques de tres vies, destacaria els cinc líders següents. S’especialitzen en la producció d’equips de fontaneria i termostàtica d’enginyeria i estan introduint activament les últimes tecnologies d’eficiència energètica:
- ESBE (Suècia).
- IMI-HEIMEIER (holding, que inclou 3 complexos productius).
- Danfoss (Alemanya).
- HERZ (Àustria).
- Valtec (Itàlia, Rússia).
Valtec és un projecte especial per a la producció de diversos articles sanitaris d’enginyeria adaptats a les realitats russes. Un avantatge especial és un preu raonable i un llarg període de garantia per als productes.
Quant costen les vàlvules de tres vies
El cost d’un dispositiu consta de molts aspectes: el material del qual estan fabricats, l’equip tècnic i la reputació de la marca. Depèn de vosaltres si paga la pena pagar-ne en excés.