Uso de válvula de segurança
Isso não é o mesmo que uma válvula de segurança. Este último simplesmente alivia a pressão no sistema, mas não o resfria. Outra coisa é a válvula de proteção contra superaquecimento da caldeira, que tira água quente do sistema e, em vez disso, fornece água fria do abastecimento de água. O dispositivo é não volátil, está ligado à rede de abastecimento e retorno, rede de abastecimento de água e rede de esgotos.
A uma temperatura do refrigerante acima de 105 ºС, a válvula abre e, devido a uma pressão no sistema de abastecimento de água de 2 a 5 bar, a água quente é deslocada da camisa do gerador de calor e das tubulações frias, após o que vai para o esgoto sistema. Como a válvula de proteção da caldeira de combustível sólido é conectada é mostrado no diagrama:
A desvantagem desse método de proteção é que ele não é adequado para sistemas preenchidos com líquido anticongelante. Além disso, o esquema não é aplicável em condições em que não haja abastecimento de água centralizado, porque junto com uma queda de energia, o abastecimento de água de um poço ou piscina também será interrompido.
Métodos de controle
Além da cabeça termostática, existem mais duas opções para controlar o dispositivo.
- Mecânico. O curso é determinado girando o botão do regulador
- Elétrico. A posição da válvula é controlada por um atuador elétrico.
A versão elétrica precisa ser tratada com mais detalhes. A válvula misturadora termostática para caldeiras de combustível sólido deste tipo tem um design rotativo, que é claramente mostrado no diagrama abaixo.
O princípio de funcionamento deste elemento é simples: um acionamento elétrico controlado por um controlador gira o mecanismo de travamento para o ângulo desejado. O sinal para o controlador vem de um ou mais sensores de temperatura, o que é especialmente importante no CO de múltiplos circuitos.
Adendo! As principais desvantagens de todos os dispositivos de aquecimento acionados eletricamente são a volatilidade e um custo bastante alto. Existe também uma versão simplificada desse dispositivo, em que não existe um elo como controlador: o mecanismo é controlado diretamente por um sensor térmico. O custo médio dos modelos econômicos com acionamento elétrico é de US $ 7 a 10.
Qual é o perigo da condensação para a caldeira
Ao acender uma caldeira de combustível sólido, deve-se enfrentar o fato de que um refrigerante frio lava as paredes de uma câmara de combustão já aquecida, resfria-as, o que leva à condensação do vapor d'água, que está invariavelmente presente nos gases de combustão. As partículas de água que interagem com os gases de combustão formam ácidos, o que leva à destruição da superfície interna da câmara de combustão e da chaminé.
Mas o efeito negativo do condensado não se limita a isso: as partículas de fuligem que se acomodam nas paredes se dissolvem em gotas d'água. Sob a influência de altas temperaturas, essa mistura é sinterizada, formando uma crosta densa e forte na superfície interna da câmara de combustão, cuja presença reduz drasticamente a intensidade da troca de calor entre os gases de combustão e o refrigerante. A eficiência da caldeira diminui.
A remoção da crosta não é fácil, especialmente se a câmara de combustão da caldeira tiver uma superfície de transferência de calor complexa.
É impossível eliminar completamente a formação de condensado em uma caldeira de combustível sólido, mas a duração desse processo pode ser reduzida significativamente.
Projeto
Uma válvula de segurança de caldeira típica tem um design dobrável e consiste nos seguintes elementos principais:
Habitação. Geralmente é feito de latão e se parece com uma camiseta. Nas suas laterais existe uma entrada roscada inferior, um tubo de saída lateral e uma sede superior, na qual assenta o selo moldado.
Grupo de bloqueio.É uma polia acionada por mola com um elemento de travamento da extremidade cilíndrica (disco), sobre a qual é colocada uma vedação de borracha elástica em forma de copo (disco).
Boné. Uma tampa de polímero resistente ao calor preta é aparafusada no tubo de ramificação roscada superior do corpo de latão, que mantém a haste com mola na posição de trabalho. Nas arestas superiores da tampa existem saliências ao longo das quais desliza a tampa superior conformada na parte inferior, ligada à haste de fecho. Ao girar em um determinado ângulo, a tampa sobe junto com a haste e abre o tubo do ramal lateral - isso permite que a válvula de segurança seja utilizada para aquecimento sempre aberta no modo manual.
Boné. A parte de polímero é geralmente de cor vermelha com uma superfície lateral nervurada, aparafusada a uma haste oca com um parafuso. As saliências rasas na parte inferior da tampa, ao girar, caem sobre os dentes da tampa - a alça sobe junto com a veneziana de mola e abre o canal lateral, permitindo o alívio manual da pressão.
Arruela de ajuste. A parede interna da tampa possui uma rosca, na qual a porca de ajuste gira, ao ser abaixada, comprime a mola - aumentando assim o limiar de resposta da válvula. Ao desapertar a porca para cima, a mola é enfraquecida e a pressão de resposta diminui. Para girar, a porca é equipada com uma fenda transversal na parte superior para uma chave de fenda plana.
Válvula para caldeiras de aquecimento de água - design e aparência
Princípio de operação e tipos de atuadores de válvula
O produto é produzido em diferentes configurações e com diferentes atuadores, mas o princípio de funcionamento da válvula de três vias permanece o mesmo: misture duas correntes com diferentes temperaturas em uma, cuja temperatura é definida pelo usuário ou é exigida de acordo com o esquema. O líquido dentro da válvula flui de um tubo de ramificação para outro até que sua temperatura mude e atinja o valor definido. O atuador então abre gradualmente o fluxo da terceira porta, mantendo a temperatura da água de saída dentro do valor definido. Com base nisso, essa válvula é chamada de válvula de três vias.
Princípio de funcionamento da válvula de três vias
Qualquer válvula misturadora de 3 vias tem duas entradas e uma saída. A distribuição dos fluxos é realizada por meio de uma unidade, que é de vários tipos:
- O atuador termostático (termostato) é um dos mais populares, ele funciona devido à expansão térmica do elemento sensor, como resultado há uma pressão na haste da válvula e o líquido começa a se misturar.
- Um tipo comum de atuador, que é instalado em uma válvula de comutação de três vias, é elétrico, ele opera a partir de um sinal da unidade de controle.
- A válvula pode ser operada empurrando a haste para baixo com o atuador de cabeça termostática. Ele reage à temperatura do ar, que é determinada por ele mesmo ou com o auxílio de um sensor externo e um tubo capilar. A unidade é mais comumente usada em sistemas de piso radiante.
Caldeiras estacionárias de combustível sólido não podem ser conectadas diretamente ao sistema de aquecimento. Uma das razões é que a água fria não deve entrar na camisa da caldeira até que esteja quente. Caso contrário, a condensação é liberada nas paredes do forno, que, misturando-se com as cinzas, forma uma forte camada de carbono. Impede a livre troca de calor, reduzindo a eficiência da instalação, e é muito difícil remover depósitos de carbono. O segundo motivo é que você precisa proteger os fornos de ferro fundido de quedas de temperatura no caso de um desligamento inesperado da bomba devido a uma queda de energia e, em seguida, ligá-la. A tarefa é não deixar entrar água fria na caldeira quente, para a qual é necessária uma válvula de três vias.Isso fará com que o refrigerante circule em um pequeno círculo até aquecer e só então se misturará na água fria.
Trocador de calor primário
trocador de calor de caldeira a gás
É um elemento determinante no funcionamento da caldeira, pois serve para transferir o calor do fogo do fluido de aquecimento para o sistema de aquecimento. O projeto de tal trocador de calor é geralmente o mesmo para todos os tipos de caldeiras de todos os fabricantes. Externamente, é um tubo de cobre, dentro do qual flui o fluido de aquecimento. Esses trocadores de calor são chamados de "cobre". Como o trocador de calor está localizado acima da chama do queimador, o calor do fogo aquece o tubo de cobre, que transfere o calor para o fluido de aquecimento. Vale ressaltar que foi o cobre que foi escolhido como um metal que consegue lidar com a tarefa de reter calor e, se necessário, perdê-lo com rapidez suficiente, uma vez que tem um alto coeficiente de transferência de calor. Além disso, o cobre não enferruja rapidamente, devido ao qual o prazo de sua funcionalidade é bastante elevado. Além do tubo de cobre, o trocador de calor é equipado com placas especiais que ajudam a distribuir suavemente todo o calor do fogo, contribuindo assim para um aquecimento uniforme do trocador.
Como escolher o caminho certo
Antes de prosseguir com a compra direta de uma válvula, você deve descobrir vários pontos sobre a caldeira utilizada e as características do sistema de aquecimento, isso aumentará a eficiência do sistema, caso contrário, pode levar a uma deterioração do desempenho padrão.
O principal neste caso é determinar os parâmetros de operação do refrigerante (isso é fácil de descobrir usando a documentação disponível). Além disso, é necessário levar em consideração o consumo de aquecimento e o próprio esquema de tubulação.
Você pode determinar a taxa de fluxo e a temperatura do refrigerante usando a documentação do projeto. Se não houver, pode-se seguir as recomendações indicadas no passaporte da própria caldeira utilizada no sistema.
Todos esses parâmetros são necessários para escolher a válvula certa (você deve escolher puramente em termos de rendimento).
O sistema de controle do acionamento é selecionado de acordo com o tipo de sistema de aquecimento e a tubulação da própria caldeira. Os modelos e opções mais simples envolvem o uso de uma válvula termostática convencional (embora haja exceções). E, como já mencionado, para garantir um funcionamento de alta qualidade do aquecimento de piso, deve-se usar um produto com cabeça termostática.
Se você planeja trabalhar com um sistema de tubulação complexo, os fabricantes recomendam o uso de uma válvula com um controlador de controle externo.
Seja como for, qualquer sistema de aquecimento moderno deve usar uma válvula de três vias, que é um componente importante em todo o sistema e simplesmente não há nada para substituí-la - nenhuma alternativa foi inventada.
Uma exceção podem ser chamados de sistemas de elevadores usados anteriormente, que não são usados há muito tempo e são considerados obsoletos (devido à sua baixa eficiência e conveniência).
Certifique-se de levar em consideração que não existe apenas uma válvula de mistura, mas também uma válvula de separação. A primeira opção considerada acima implica a possibilidade de misturar duas correntes em uma, e a segunda opção, uma válvula separadora, oferece a possibilidade de dividir uma corrente em duas, regulando o fluxo para cada uma das saídas.
Ambos os tipos de válvulas podem ser usados no sistema. No entanto, uma válvula de mistura é necessária em qualquer caso, e uma válvula de separação raramente é usada em sistemas de aquecimento simples.
A escolha correta da válvula pode ser solicitada caso o usuário opte por comprar não apenas em termos de vazão, mas também em termos de temperatura.Se o primeiro critério de seleção é o principal - sem levá-lo em consideração, não se pode contar com a funcionalidade do sistema como um todo, então o segundo critério implica a duração do funcionamento da válvula - se não for projetada para funcionar em um sistema onde a temperatura é mais alta do que a temperatura permitida na própria válvula, a peça se desgastará mais rapidamente e precisará ser substituída ou não funcionará.
Um sistema de aquecimento autônomo é um mecanismo muito mais complexo, consistindo em um grande número de componentes e conjuntos interconectados que executam as funções correspondentes. A válvula de três vias para a caldeira neste mecanismo desempenha o papel de um misturador, no qual a temperatura do refrigerante é regulada.
Isso é feito para que os tubos sejam aquecidos uniformemente e o nível de aquecimento em cada divisão seja aproximadamente o mesmo. Se você não usar a peça, a água, ao passar pelo trocador de calor, não aquecerá igualmente e, como resultado, algumas salas receberão menos energia térmica do que todas as outras.
Por que você precisa de um termostato para uma caldeira de aquecimento a gás?
Qualquer sistema de aquecimento é um circuito fechado cheio de água ou anticongelante. A caldeira aquece o refrigerante, a bomba de circulação bombeia-o através do sistema de tubos e radiadores, os radiadores de aquecimento transferem calor para o consumidor final - aquecendo o ar da divisão. Em um sistema idealmente equilibrado, a caldeira deve operar continuamente com eficiência máxima, de modo que a quantidade de calor gerada pelo sistema de aquecimento não seja maior ou menor do que a necessária em um determinado momento.
Isto exige:
- regular a temperatura do meio de aquecimento
- receber dados sobre a temperatura atual na sala aquecida
A temperatura do refrigerante é regulada em função da temperatura externa. Normalmente, este dispositivo é chamado de sensor de temperatura externa. Ou seja, com o sensor conectado, a caldeira selecionará de forma independente a temperatura desejada do refrigerante. Isso é muito conveniente porque às vezes a temperatura externa pode mudar em amplas faixas em curtos períodos de tempo. Basicamente, essas mudanças ocorrem à noite e o proprietário de uma caldeira a gás, não equipada com tal automação, é forçado a operar constantemente e “ajustar” essas configurações. Um inconveniente particular surge quando a caldeira está localizada em uma sala de caldeira separada ou porão.
Resta saber qual é a temperatura atual na sala para tomar a decisão de ligar a caldeira e monitorar constantemente as mudanças adicionais nesta temperatura, a fim de desligar a caldeira quando o valor desejado for atingido. Isso é o que é necessário termostato para caldeira de aquecimento a gás!
Emite um sinal para ligar e desligar a caldeira em função da temperatura definida na divisão.
Um termostato ambiente e um sensor de temperatura externa são dispositivos diferentes com finalidades diferentes, mas são parte integrante do mesmo sistema.
Também deve ser entendido que o melhor resultado pode ser alcançado somente se o sistema de aquecimento for inicialmente corretamente projetado e as instalações forem devidamente isoladas. Afinal, se a casa tem baixa eficiência energética, não se pode evitar o acionamento frequente da caldeira a gás e o sistema ficará com forte inércia.
As partidas frequentes da caldeira a gás levam inevitavelmente a uma diminuição do recurso dos atuadores: ventilador, bomba, quadro eletrônico de controle. Alguns relés usados na placa possuem estoque de passaporte de 100 mil ciclos. Se, por exemplo, a caldeira ligar a cada dez minutos, o número de ciclos do passaporte será alcançado em cerca de 3 anos.
Então, descobrimos que termostato
é necessário para controlar o ligar e desligar de uma caldeira a gás - mais adiante consideraremos o princípio de seu funcionamento.
Razões que podem resultar no superaquecimento de uma caldeira de combustível sólido
Mesmo na fase de seleção e compra, é importante levar em consideração as características operacionais do dispositivo de aquecimento. Muitos modelos que estão à venda hoje têm um sistema de proteção contra superaquecimento integrado
Se funciona ou não, é a segunda questão. No entanto, é necessário aderir a certos conhecimentos e habilidades, na esperança de criar um sistema de aquecimento autônomo eficiente e seguro em casa.
A operação confiável da unidade de aquecimento depende das condições de operação. Em caso de violações óbvias dos parâmetros tecnológicos do equipamento de aquecimento e abuso das regras de segurança padrão, existe uma grande probabilidade de uma emergência.
Possíveis consequências negativas podem ser evitadas mesmo na fase de instalação de uma caldeira de combustível sólido. A tubulação correta do dispositivo de aquecimento garantirá sua segurança e operação confiável da unidade no futuro.
Em detalhes, em cada caso, o sistema de proteção da caldeira de combustível sólido tem suas especificidades e características. Cada sistema de aquecimento tem suas próprias vantagens e desvantagens. Por exemplo:
Quando se trata de caldeiras de combustível sólido com circulação natural do refrigerante, é necessário cuidar da segurança e operacionalidade do equipamento de aquecimento mesmo durante a instalação. Os tubos do sistema são de metal instalados. Além disso, o diâmetro de tais tubos deve exceder o diâmetro dos tubos utilizados para a instalação de um circuito com circulação forçada do refrigerante. Sensores instalados no circuito de água sinalizarão um possível superaquecimento do refrigerante. A válvula de segurança e o vaso de expansão atuam como compensadores, reduzindo a sobrepressão no sistema.
Uma desvantagem significativa do sistema de aquecimento gravitacional é a falta de um mecanismo eficaz para ajustar os modos de operação das caldeiras de combustível sólido.
Grandes oportunidades tecnológicas para os consumidores são fornecidas por aqueles que trabalham com circulação forçada do refrigerante no sistema. Já apenas a presença do segundo circuito aumenta significativamente a capacidade de regular a temperatura de aquecimento da água da caldeira. A única desvantagem no funcionamento de tal sistema é uma bomba em funcionamento, o que pode dificultar o funcionamento do sistema de aquecimento com o seu funcionamento.
Isso se deve ao fato de que, quando a energia elétrica é cortada, a bomba deixa de exercer suas funções. A paralisação do processo de circulação e a inércia das caldeiras de aquecimento de combustível sólido podem levar ao superaquecimento da unidade de aquecimento. Se o equipamento da caldeira não estiver equipado, a situação de queda de energia terá consequências extremamente desagradáveis.
A proteção eficaz contra o superaquecimento de uma caldeira de combustível sólido em funcionamento deve ser baseada no mecanismo de remoção do excesso de calor gerado pelo dispositivo de aquecimento.
Critérios de escolha
A operação geral do sistema de fornecimento de calor dependerá da escolha correta de uma válvula de mistura de três vias para uma caldeira de combustível sólido.
Um indicador importante da escolha é a vazão do refrigerante ou a vazão do TC, ou seja, o volume de água que a válvula pode passar em uma hora.
Além disso, antes de comprar um dispositivo de 3 vias, familiarize-se com as seguintes características:
- Diâmetro de conexão ao sistema. Para unidades de combustível sólido, é na faixa de 20-40 mm.
- Opção de ligar o servoconversor, para regulagem automática.
- Material do produto. Versões preferidas em cobre ou ferro fundido.
- A faixa de temperatura do produto é geralmente 90 ° C.
Estimativa de largura de banda
A taxa de fluxo do refrigerante precisará ser conhecida para selecionar um produto para sua vazão.Normalmente, esses dados estão no passaporte para o sistema de aquecimento, caldeira, ou podem ser ajustados de acordo com o desempenho da bomba de circulação.
Se não houver esses dados, o cálculo é realizado de acordo com a fórmula:
P = 3600M / s (dT), onde:
- P é a vazão horária do refrigerante, kg / h;
- M é a potência do sistema de fornecimento de calor, kJ;
- c - capacidade calorífica específica do portador de calor da água, 4,187 kJ / (kgC);
- dТ - diferença de temperatura entre o fornecimento e o retorno.
Depois de calcular o indicador de consumo, eles o comparam com o rendimento do passaporte do produto.
A necessidade de colocação
A válvula de três vias e seu atuador devem ser compatíveis com o circuito de aquecimento. É mais fácil instalar uma versão termostática, como uma válvula de separação Hertz.
Nele, o refrigerante circula do 3º ramal para o primeiro, a unidade da caldeira aquece a água ao longo de um pequeno circuito de circulação até a temperatura necessária, a torneira abre o fluxo do segundo ramal para misturar água quente e fria, após o que o refrigerante com a temperatura necessária entra no sistema de aquecimento.
Quais são as maneiras de proteger os equipamentos de aquecimento contra superaquecimento
As empresas manufatureiras buscam aumentar a atratividade de seus produtos ao consumidor, para incluir no passaporte técnico dos equipamentos de caldeiras as garantias de sua segurança. O consumidor não iniciado não tem a menor ideia sobre os meios de proteger a caldeira de aquecimento da fervura.
Atualmente, existem as seguintes maneiras de garantir a proteção de unidades de combustível sólido usadas para sistemas de aquecimento autônomos. A eficácia de cada método é explicada pelas condições de operação do equipamento da caldeira e pelas características de design das unidades.
Na maioria dos casos, os fabricantes recomendam o uso de água da torneira para resfriamento na folha de dados de um aquecedor. Em alguns casos, as caldeiras de combustível sólido são equipadas com trocadores de calor adicionais embutidos. Existem modelos de caldeiras com trocadores de calor externos. Usado por uma válvula de segurança para evitar superaquecimento. A válvula de segurança é projetada apenas para aliviar a pressão excessiva no sistema, enquanto a válvula de segurança abre o acesso à água da torneira quando a caldeira superaquece.
Se a temperatura do refrigerante ultrapassar a marca de 100 ° C, isso cria um excesso de pressão que abre a válvula. Sob a influência da água da torneira, que é fornecida sob uma pressão de 2 a 5 bar, a água quente é deslocada do circuito pela água fria.
O primeiro aspecto controverso do resfriamento com água corrente é a falta de eletricidade para alimentar a bomba. O vaso de expansão não tem água suficiente para resfriar a caldeira.
O segundo aspecto, que afasta esse método de resfriamento, está associado ao uso do anticongelante como portador de calor. No caso de uma situação de emergência, até 150 litros de anticongelante irão para o esgoto junto com a água fria que entra. Este método de proteção vale a pena?
A presença de um UPS permitirá manter o funcionamento da bomba circulante em situação crítica, com a ajuda da qual o refrigerante se dispersará uniformemente pela tubulação, sem que haja tempo de sobreaquecimento. Desde que haja capacidade de bateria suficiente, uma fonte de alimentação ininterrupta garante que a bomba está funcionando. Durante este tempo, a caldeira não deve ter tempo para aquecer até aos parâmetros críticos, a automação irá funcionar, arrancando a água ao longo do circuito sobressalente de emergência.
Outra forma de sair de uma situação crítica será instalar um circuito de emergência na tubulação de uma unidade de combustível sólido. O desligamento da bomba pode ser duplicado pela operação do circuito reserva com circulação natural do refrigerante. O papel do circuito de emergência não é fornecer aquecimento de instalações residenciais, mas apenas a capacidade de remover o excesso de energia térmica em uma emergência.
Tal esquema para organizar a proteção da unidade de aquecimento contra superaquecimento é confiável, simples e conveniente na operação. Você não precisará de fundos especiais para seu equipamento e instalação. As únicas condições para que essa proteção funcione são:
- a presença de um tanque de expansão ou tanque de armazenamento no sistema;
- uso de válvula de retenção apenas do tipo pétala;
- os tubos do circuito secundário devem ter um diâmetro maior do que o circuito de aquecimento convencional.
A principal tarefa que a válvula de segurança resolve
O dispositivo é um dispositivo autônomo, completamente independente de fontes de alimentação externas. Se a maioria dos dispositivos de controle automático são alimentados pela rede elétrica, então, neste caso, um dispositivo imperceptível desempenha o papel da última barreira de proteção para caldeiras de combustível sólido contra superaquecimento. O dispositivo mais simples é projetado para responder às mudanças no regime de temperatura da água da caldeira que circula pelo circuito de aquecimento. Se a temperatura do refrigerante atingir um nível crítico (95 graus ou mais), uma válvula de segurança é acionada, que abre o acesso ao circuito superaquecido de água fria.
Em uma nota: Neste caso, estamos a falar de uma forma de proteger a caldeira do sobreaquecimento misturando com água fria.
O dispositivo que você espera deve atender aos seguintes requisitos:
- alto rendimento;
- alta sensibilidade do elemento termostático dentro da estrutura;
- conformidade com as medidas de controle declaradas pelo fabricante.
Já dissemos que a principal função atribuída a este dispositivo é proteger o equipamento de aquecimento de sobreaquecimento. Disto segue o princípio básico do mecanismo. Ao misturar água fria e quente no circuito de aquecimento, a temperatura geral não apenas do meio de aquecimento no sistema é reduzida, mas também no dispositivo de aquecimento. Consequentemente, o mecanismo é instalado na tubulação principal, criando três direções diferentes do movimento da água da caldeira.
Como instalar
Ao instalar os acessórios de drenagem de segurança, observe as seguintes regras:
- Normalmente, uma válvula de alívio de pressão no sistema de aquecimento é instalada em um circuito doméstico em uma única cópia. Seus principais pontos de colocação são diretamente acima de uma caldeira elétrica de combustível sólido, a gás em sua saída ou próximo a um duto localizado horizontalmente. Caso não seja possível por motivos técnicos, a principal condição para a correta instalação é a instalação na linha de alimentação até a primeira válvula de corte.
- O tubo lateral de saída é normalmente conectado a um sistema de esgoto ou drenagem, se for tecnicamente difícil ou o volume do refrigerante no circuito não for alto, pode-se usar uma mangueira flexível, que é baixada para um recipiente de volume adequado.
- O líquido deve ser retirado com rompimento do jato através de funil ou selo hidráulico para garantir que o sistema esteja operacional quando o esgoto estiver entupido.
- Para instalação em uma tubulação, use um T INFERIOR de diâmetro adequado, sendo o padrão 1/2, 3/4, 1 e 2 polegadas. O diâmetro da entrada da tubulação para a válvula não deve ser menor que o do sistema.
Grupos de segurança de válvula - variedades e preço
Estrutura básica de uma caldeira a gás
O dispositivo externo de tal caldeira a gás inclui:
Um corpo que protege a própria caldeira do fogo e de interferências externas para seu funcionamento de alta qualidade
- O painel de controle para inserir determinados comandos que regulam a temperatura de aquecimento, respectivamente, e a temperatura de aquecimento da água. Por design, o painel de controle pode consistir em botões giratórios ou botões de toque
- Um display que mostra claramente a temperatura que definimos através do painel de controle, em que estágio se encontra o aquecimento, possíveis erros e avarias no sistema, com os quais é possível determinar quais problemas ocorreram com a caldeira
- Manômetro (mecânico ou eletrônico), com o qual podemos ver a pressão dos fluidos no sistema de aquecimento.
Deve-se notar que as caldeiras modernas operam apenas em sistemas fechados com a criação de uma pressão de água neste sistema de 1 a 2 atm.
A estrutura interna de uma caldeira a gás inclui:
- Trocador de calor primário
- Queimador de gás
- Bombear
- Conexões de gás
- Trocador de calor secundário
- Válvula de três vias
- Turbina (exaustor de fumaça)
Considerar princípio de funcionamento de uma caldeira a gás, examinando em detalhes cada elemento da estrutura interna:
Tipos de válvula
Então, com mais detalhes sobre os dois tipos de válvulas existentes, você pode ler abaixo:
- 1. A válvula termostática de três vias para a caldeira é um modelo automático. Ele manterá o nível de temperatura definido sem intervenção humana adicional. Ao mesmo tempo, os modelos mais funcionais são dotados de um sistema de segurança adicional que bloqueia a movimentação do refrigerante caso não haja circulação por uma das tubulações de entrada. Assim, não ocorrerá ebulição nas baterias.
- 2. A válvula de mistura térmica de três vias para a caldeira pode ser completada com controle automático e manual. A diferença fundamental será a necessidade de verificar regularmente o estado do sistema para que não sobreaqueça. Até o momento, os dispositivos mecânicos praticamente foram abandonados, já que foram substituídos por unidades mais avançadas.
Como escolher uma válvula de mistura termostática
A válvula de mistura termostática para caldeiras de combustível sólido deve ser selecionada de acordo com os parâmetros que são relevantes para as válvulas de controle e para as características de uma caldeira de aquecimento particular:
- Por material de fabricação. Este é um critério de seleção extremamente importante que afeta as características técnicas e operacionais do dispositivo. Uma válvula de cobre ou ferro fundido é considerada a melhor.
- Pelo volume de consumo do refrigerante. Este indicador pode ser encontrado na ficha técnica da caldeira ou na documentação do projeto do sistema de aquecimento. A vazão do refrigerante deve ser conhecida para correlacioná-la com a capacidade de vazão da válvula.
- Uma válvula termostática de três vias para uma caldeira de combustível sólido é selecionada com base na modificação do acionamento e do esquema de tubulação. Em uma versão simplificada, o esquema é o seguinte: a válvula fornece o refrigerante do terceiro ramal para o primeiro. Assim que o líquido na caldeira atingir a temperatura necessária, um fluxo de refrigerante não aquecido sairá do segundo tubo de ramal. Na verdade, uma troca ocorrerá quando o líquido frio do tanque do acumulador de calor for substituído por um quente. Se houver um controlador no guindaste, a cintagem é mais complicada. Aqui você precisará de um mixers de circuito duplo e dois drives. O primeiro (termostático) é colocado próximo à fonte de calor. O segundo acionamento é elétrico e controlado por um controlador que envia sinais do sensor. A válvula termostática para caldeiras de combustível sólido mantém a temperatura da água definida.
Importante. A escolha do atuador é um componente extremamente importante na compra de uma válvula de mistura térmica para uma caldeira de combustível sólido. Os manuais são muito mais baratos, mais confiáveis, mas menos funcionais, os elétricos quebram mais rápido e são muito mais caros, mas resolvem o problema radicalmente. - O parâmetro operacional mais importante de uma válvula de mistura de três vias para uma caldeira de combustível sólido é a temperatura máxima permitida do líquido de arrefecimento. Deve estar entre 35 e 60 graus.Se se trata de válvulas para abastecimento de água quente ou pisos com aquecimento de água, os requisitos para aparelhos com acionamento termostático são diferentes, pois a temperatura chega a 90 graus.
- Ao comprar uma válvula, você precisa levar em consideração as dimensões dos diâmetros interno e externo para conectar ao sistema de aquecimento. Caso você não consiga encontrar o tamanho desejado, pode usar um adaptador convencional para resolver o problema.
Variedades
Os tipos de válvulas existentes são capazes de trabalhar com equipamentos de caldeiras dos principais fabricantes estrangeiros (Vaillant, Baxi, Ariston, Navien, Viessmann) e nacionais (Nevalux) de combustíveis gasosos, líquidos e sólidos em situações de controle automático sobre o funcionamento do sistema é difícil devido ao tipo de combustível ou quebrado quando a automação falha. Dependendo do projeto e do princípio de operação, as válvulas de segurança são divididas nos seguintes grupos:
- De acordo com a finalidade do equipamento em que estão instalados:
- Para caldeiras de aquecimento, eles têm o projeto acima, muitas vezes são fornecidos em acessórios em forma de T, nos quais um manômetro para verificar a pressão e uma válvula de ventilação são instalados adicionalmente.
- Para caldeiras de água quente, há uma bandeira no projeto para drenagem de água.
- Recipientes e vasos de pressão.
- Tubulações de pressão.
- De acordo com o princípio de atuação do mecanismo de pressão:
- De uma mola, cuja força de aperto é regulada por uma porca externa ou interna (seu trabalho é discutido acima).
- Lever-cargo, usado em sistemas de aquecimento industrial projetados para descarregar grandes volumes de água, seu limite de resposta pode ser ajustado com pesos suspensos. Eles são suspensos por uma alça conectada à válvula de corte pelo princípio de uma alavanca.
Dispositivo de modificação de alavanca de carga
- Velocidades de resposta do mecanismo de bloqueio:
- Proporcional (mola de baixa elevação) - o bloqueio selado sobe em proporção à pressão e está linearmente relacionado ao seu aumento, enquanto o orifício de drenagem abre e fecha gradativamente da mesma forma com a diminuição do volume do refrigerante. A vantagem do projeto é a ausência de golpe de aríete em vários modos de movimento da válvula de corte.
- Duas posições (carga total com alavanca) - opere em posições aberto-fechado. Quando a pressão excede o limite de resposta, a saída se abre completamente e o excesso de volume do refrigerante é ventilado. Após a normalização da pressão no sistema, a saída é completamente fechada, a principal falha do projeto é a presença do martelo de água.
- Por ajuste:
- Não ajustável (com tampas de cores diferentes).
- Ajustável com peças de parafuso.
- De acordo com o projeto dos elementos de ajuste da compressão da mola com:
- Uma arruela interna, cujo princípio de operação foi discutido acima.
- Os modelos externos de parafuso, porca e são usados em sistemas de aquecimento domésticos e comunitários com grandes volumes de líquido refrigerante.
- Com uma alça, um sistema de ajuste semelhante é usado em válvulas industriais flangeadas, quando a alça está totalmente levantada, pode-se fazer uma drenagem única de água.
Projetos de vários modelos de válvulas de drenagem
Válvula termostática tripla Kau
Existem dois tipos de válvulas termostáticas:
- mistura
- o fluxo A que entra na válvula é dividido em fluxo B e fluxo AB - distributivo
- o fluxo A que entra na válvula é dividido em 2 fluxos
A válvula de mistura é instalada no tubo de retorno e a válvula de controle é instalada no tubo de alimentação. A válvula é controlada por uma cabeça térmica com bulbo térmico.
O bulbo térmico com a ajuda de uma luva especial é fixado à superfície do tubo de retorno próximo à caldeira de aquecimento.Dentro do frasco existe um fluido de trabalho, cuja temperatura é igual à temperatura do refrigerante antes de entrar na caldeira. Se a temperatura do refrigerante aumentar, o volume do fluido de trabalho aumentará e, inversamente, quando a temperatura do refrigerante diminuir, o volume do fluido de trabalho diminuirá. Expandindo ou contraindo, o fluido de trabalho pressiona a haste, fechando ou abrindo a válvula termostática.
Com a ajuda da cabeça térmica, você pode definir uma determinada temperatura, acima (abaixo) da qual o meio de aquecimento não será aquecido. Como definir a temperatura escolhendo os modos de operação da cabeça térmica é descrito em detalhes nas instruções para ele.
Outra característica da válvula termostática é que ela reduz o fluxo do refrigerante para a caldeira, mas nunca o bloqueia ou abre completamente, protegendo a caldeira de superaquecimento e ebulição. A válvula está totalmente fechada somente no momento de ligar a caldeira.
Projeto da válvula misturadora térmica e princípio de operação
Como a maioria das peças e elementos estruturais de uma caldeira de combustível sólido, uma caldeira de três vias ou também tem um design simples e compreensível. Inclui:
- prédio principal;
- haste com mola;
- dois amortecedores, tipo de disco;
- elemento termostático (cabeça com posições fixas).
O diagrama mostra o mecanismo em detalhes em uma seção, onde e como seus principais elementos estão localizados.
Olhando para o design do dispositivo, não é difícil entender o princípio de operação. Vamos considerar com mais detalhes os processos em andamento.
No modo de operação normal do sistema de aquecimento, os amortecedores principais localizados linearmente estão na posição aberta. A água insuficientemente quente flui livremente da caldeira para o circuito de aquecimento.
A cabeça termostática, equipada com um sensor de líquido sensível à temperatura, está na posição padrão. No caso de uma situação de emergência, por exemplo: do lado da caldeira, um refrigerante começa a fluir para o sistema, cuja temperatura excede os parâmetros especificados. O sensor de controle de temperatura é acionado, acionando a haste. O comando fecha a passagem principal de fluxo direto, abrindo simultaneamente a passagem lateral por onde entra a água fria. Como resultado da mistura de água de diferentes temperaturas, a temperatura é equalizada para a taxa definida. O refrigerante, já em temperatura normal, sai do aparelho por meio de uma tubulação até o sistema de aquecimento. O ajuste da cabeça termostática do dispositivo é determinado pelo grau em que o fole com o líquido em expansão é pressionado na haste. Determina a sensibilidade do dispositivo de acordo.
O momento em que o dispositivo é acionado é determinado pelo ajuste do cabeçote a uma determinada temperatura.
Se a água continuar esquentando em decorrência das ações realizadas, o dispositivo fecha a vazão de entrada principal, abrindo o acesso de água fria do terceiro tubo. A haste, neste caso, está na posição mais baixa. A água do terceiro tubo já está misturada ao fluxo principal. Quando a temperatura do refrigerante muda para baixo, a haste, sob a ação do sensor, reduz a pressão, abrindo acesso à água quente.
Para conseguir o correto funcionamento de todo o mecanismo, é necessário cumprir com precisão os requisitos para a sua instalação. Pode ser instalado na versão direita ou esquerda, tanto no retorno como no circuito de alimentação. Durante a operação, o dispositivo não requer manutenção.
Dispositivo
A principal vantagem de qualquer equipamento nacional a gás são os preços acessíveis, além disso, é fácil encontrar peças de reposição para o mesmo. As caldeiras russas superam as importadas em termos de adaptação às condições locais. Muitos aquecedores europeus não suportam as condições climáticas adversas e as peculiaridades do abastecimento de gás e água na Rússia.
As caldeiras "Termotekhnik" possuem um dispositivo padrão típico para dispositivos atmosféricos clássicos e turboalimentados. Eles não possuem nenhuma característica especial: o gás é fornecido ao queimador que, ao ser queimado, fornece energia térmica ao trocador de calor. Este aquece o refrigerante, que, em circulação contínua, transporta o calor através do sistema de aquecimento.
A automação computadorizada controla todos os processos: faz leituras dos sensores e, com base nas informações recebidas, ajusta o funcionamento do sistema.
Características principais
Os parâmetros dos aquecedores a gás são inferiores aos europeus, mas para consumo interno suas características são excelentes:
- funcionar com gás natural ou propano-butano;
- pressão nominal da água - 0,85 MPa;
- isolamento térmico de 10 cm de espessura;
- a temperatura mínima do agente de aquecimento no modo de operação é 60 ° C. Se for menor, o aquecedor está com defeito.
Como escolher
Não é fácil entender a ampla gama de caldeiras apresentadas. Os principais fatores que o consumidor deve levar em consideração são as condições climáticas da área e da área aquecida. Ao escolher uma opção adequada, você deve antes de tudo prestar atenção a:
- Poder Térmico;
- Eficiência;
- consumo de gás;
- custo e dimensões.
Além disso, o consumidor precisa decidir:
- com o tipo de instalação - piso ou parapeito;
- com o número de contornos - um ou dois. As versões de duplo circuito não aquecem apenas as casas, mas também aquecem água para uso doméstico.
Por que a válvula pode vazar
A válvula de alívio de pressão no sistema de aquecimento pode vazar por vários motivos. Em algumas situações, este é um processo natural aceitável, em outros casos, um vazamento indica um mau funcionamento do dispositivo.
O vazamento da válvula de proteção pode ser causado pelos seguintes motivos:
- Danos no copo de borracha selado e no disco devido ao uso repetido. Se durante o reparo a peça de reposição não puder ser encontrada à venda ou não estiver incluída no pacote, você terá que trocar o dispositivo completamente.
- Nos tipos de mola, a abertura do tubo de drenagem lateral ocorre gradativamente, com valores de pressão limite ou picos de curto prazo, a válvula pode funcionar parcialmente e gotejar, o que não indica mau funcionamento.
- O vazamento pode ser causado por ajustes incorretos ou mau funcionamento do tanque de expansão - danos à sua membrana, escape de ar através de um invólucro despressurizado ou um bico danificado. Nesse caso, picos de pressão repentinos são possíveis como resultado de choques hidráulicos, causando um fluxo periódico de curto prazo do refrigerante através da válvula de segurança.
- Algumas válvulas ajustáveis estão vazando porque o fluido escoa pela haste da parte superior durante o acionamento.
- Se uma contrapressão for criada no tubo de ramificação acima do limite de resposta do instrumento, um vazamento também ocorrerá.
Aparência, custo de algumas marcas de válvulas de drenagem
A válvula de segurança das caldeiras a vapor foi projetada para protegê-las de sobrepressões no sistema causadas por diversos fatores, sendo um elemento indispensável no funcionamento deste tipo de equipamento. Uma vasta gama de dispositivos de segurança de fabricantes chineses, nacionais e europeus estão disponíveis para venda a um custo relativamente baixo. Ao comprar, é racional escolher um grupo de proteção de vários dispositivos, que incluem adicionalmente um manômetro e uma válvula de purga de ar.
Água pingando da válvula de segurança. O que fazer
Os aquecedores de água acumulativos hoje são muito procurados por nossos compatriotas. Essas unidades simplesmente permitem que eles resolvam efetivamente muitos problemas econômicos, mas às vezes acontece que o próprio dispositivo se torna a fonte do problema.
Um dos problemas mais comuns que enfrentamos é o vazamento de água.Se pingar água da válvula de segurança, então, o mais rápido possível, é necessário estabelecer a causa, pois em alguns casos esse processo não deve ser considerado um mau funcionamento. É por isso que não há necessidade de tomar a decisão de chamar um especialista em reparos de aquecedores de água.
Possíveis causas do mau funcionamento
As razões para o vazamento de água da válvula podem ser:
- Mau funcionamento da válvula;
- Diferença de pressão ajustada incorretamente no sistema;
- Outros motivos, em particular, a água pode fluir para fora da válvula, mas isso não será considerado uma falha.
Os dois primeiros motivos envolvem a reparação da unidade.
Métodos de solução de problemas
Aquecedores de água a gás devem ser testados primeiro. É necessário determinar em que situação ocorre o escoamento de água.
Se você percebeu que a água sai durante o aquecimento da água, então, provavelmente, sua unidade está completamente operacional. O fato é que quando aquecida, a água se expande, respectivamente, a pressão do líquido nas paredes do tanque aumenta
Quando a pressão ultrapassa o normal, a válvula se livra do excesso de água. A solução para este problema pode ser a conexão de uma mangueira de borracha e sua saída para o esgoto ou um recipiente do tamanho necessário.
Se a válvula de segurança do aquecedor de água passar água fria, provavelmente a razão é que a pressão no abastecimento de água está muito alta. A solução para este problema é instalar um redutor para normalizar a pressão na rede de abastecimento de água. Para fazer isso, você deve entrar em contato com um especialista qualificado. Além disso, você não pode prescindir da ajuda de um profissional se estiver inclinado a concluir que a causa do vazamento de água é um mau funcionamento da própria válvula.
Assim, o primeiro passo para resolver problemas com vazamento de água de um aquecedor de água é estabelecer a causa do vazamento e determinar a natureza do mau funcionamento. Lembre-se de que é sempre mais seguro pedir ajuda a um profissional do que reparar equipamentos complexos por conta própria, porque reparos ineptos podem levar a um mau funcionamento mais complexo.
Diâmetro nominal e ajuste
A área de fluxo da válvula de segurança deve ser igual ou maior que a seção transversal do tubo no qual está instalada. Caso contrário, a resistência hidráulica do dispositivo será muito alta, e como resultado a operação do sistema será interrompida.
O ajuste da válvula de segurança do sistema de aquecimento depende do tipo de mecanismo de pressão. Nos dispositivos de mola, existe uma tampa, cuja rotação define a pré-compressão da mola. Esses produtos são caracterizados por uma alta precisão de controle de +/- 0,2 atm.
As válvulas de peso de alavanca são menos precisas. Para fazer isso, você precisa mover o peso ao longo da alavanca ou aumentar seu peso.
FIG. 3. Diagrama de conexão independente de ITP com dispositivo de manutenção de pressão
Tal esquema é um pouco mais caro do que um dependente, mas ao mesmo tempo protege os dispositivos de aquecimento interno do refrigerante de baixa qualidade proveniente da rede central. Se, além do aquecimento, for necessário fornecer água quente centralizada, um ou mais trocadores de calor são instalados adicionalmente. Dependendo das relações entre a carga de aquecimento e o fornecimento de água quente, são usados esquemas de conexão do aquecedor de água de um e dois estágios.
Exemplos e ROI
Na Ucrânia, unidades de aquecimento automatizadas modernas com um esquema de conexão independente são oferecidas pela empresa austríaca Herz.
Os IHPs de Herz operam a uma temperatura de abastecimento de água no circuito primário (aquecimento urbano) de 110–140 ° C / 65–80 ° C. Ao mesmo tempo, a temperatura no sistema de aquecimento interno é mantida em 90–55 ° C / 70–45 ° C. A pressão nominal no circuito primário é de até 16 bar. A pressão de operação no circuito secundário é de 2 a 10 bar.Para manter a pressão no sistema, utiliza-se um vaso de expansão de membrana ou, no caso de sistemas com capacidade superior a 300 kW, uma unidade de manutenção de pressão. A circulação do meio de aquecimento é realizada por bombas de frequência controlada de alta eficiência.
Na configuração ITP, os esquemas são implementados com base em uma válvula bidirecional ou uma válvula de combinação - um regulador de fluxo elétrico e uma placa ou trocador de calor soldado. Regulação da temperatura do líquido de arrefecimento dependente do clima, as configurações de temperatura são realizadas pelo controlador. Ao mesmo tempo, é possível organizar o acesso remoto e o controle do equipamento por meio de um modem GPRS. Para contabilizar o consumo de calor, um medidor de fluxo ultrassônico com um computador é fornecido.
Além de PTIs, os pontos de aquecimento de apartamentos também são usados para edifícios de vários andares. Permitem ao consumidor regular individualmente o funcionamento do sistema de aquecimento e abastecimento de água quente e proporcionam a comodidade de medir a energia consumida. Por exemplo, a subestação Herz DeLuxe foi projetada para uma temperatura operacional máxima de 90 ° C, uma pressão operacional máxima de 10 bar e fornece um fluxo de água quente de até 15 l / min. Esses pontos de aquecimento são instalados diretamente para cada consumidor (apartamento). Existem opções para instalação aberta ou escondida na parede, bem como com uma unidade de mistura para aquecimento de painel radiante a baixa temperatura, por exemplo: paredes quentes, piso radiante (Fig. 4).
FIG. 4. Estação de aquecimento de apartamento compacto Herz Bregenz
O tempo de retorno para investimentos de ITP em retrofits de edifícios varia de 1 a 5 anos e depende do equipamento usado, do tamanho do edifício e do tipo de sistema. Recorde-se que a instalação de pontos de aquecimento individuais é um passo importante e necessário, mas não o único no caminho para a eficiência energética do sistema de aquecimento de um edifício residencial. O maior efeito é obtido junto com o equilíbrio do sistema de aquecimento e a instalação de válvulas termostáticas nos dispositivos de aquecimento.
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Completamos a caldeira corretamente
A caldeira a combustível sólido para aquecimento de água quente é um tipo comum de elemento de aquecimento em residências privadas. O mercado de equipamentos modernos oferece aos clientes uma série de componentes que ajudarão a aumentar a eficiência, segurança e conveniência de uma caldeira a combustível sólido. Neste caso, estamos falando de termostatos. Eles são projetados para controlar a temperatura do refrigerante no circuito de aquecimento, dependendo de seu valor, para influenciar a intensidade de combustão do transportador de energia no forno.
A chaminé corretamente escolhida para a caldeira é a segurança da casa. Deve ser selecionado estritamente de acordo com as instruções da caldeira adquirida. Para um funcionamento sem problemas da caldeira em caso de queda de energia ou oscilação de energia na rede elétrica, os especialistas recomendam a compra de um IPB. O vídeo abaixo ajudará você a entender a configuração do regulador de tiragem para uma caldeira de combustível sólido:
Princípio básico de proteção da caldeira contra condensação
Para proteger a caldeira de combustível sólido da formação de condensação, é necessário excluir uma situação em que este processo seja possível. Para fazer isso, você não deve permitir que o portador de calor frio entre na caldeira. A temperatura de retorno deve ser inferior à temperatura de ida em 20 graus. Neste caso, a temperatura de alimentação deve ser de pelo menos 60 C.
A forma mais fácil é aquecer uma pequena quantidade de refrigerante na caldeira até à temperatura nominal, criar um pequeno circuito de aquecimento para o seu movimento e misturar gradualmente o resto do refrigerante frio com água quente.
A ideia é simples, mas pode ser implementada de várias maneiras. Por exemplo, alguns fabricantes oferecem a compra de uma unidade de mistura pronta, cujo custo pode ser 25 000
e mais rublos. Por exemplo, a empresa FAR (Itália) oferece equipamentos semelhantes para
28.500 rublos
e a empresa
Laddomat
vende uma unidade de mistura por
25.500 rublos
.
Uma maneira mais econômica, mas ao mesmo tempo não menos eficaz, de proteger uma caldeira de combustível sólido da condensação é regular a temperatura do líquido refrigerante que entra na caldeira usando uma válvula termostática com cabeça térmica.
Regras operacionais
Ao operar uma válvula de três vias, é necessário seguir as regras estabelecidas para garantir um funcionamento sem problemas do sistema de aquecimento.
O procedimento para operar válvulas de três vias em sistemas de aquecimento de uma caldeira de combustível sólido é recomendado para dispositivos termostáticos russos, bem como para as marcas Barberi, Esbe, Icma:
- A instalação e o ajuste do produto são realizados somente de acordo com as instruções do fabricante.
- A inspeção do estado técnico é realizada diariamente com controle da temperatura do refrigerante.
- Os filtros são desmontados antes de cada estação de aquecimento.
- A manutenção do acionamento elétrico é realizada de acordo com as regras de funcionamento do acionamento.
- A caixa do inversor deve ser aterrada com um fio de cobre de 1,5 mm.
- O nível de som gerado pelo dispositivo durante a operação não deve exceder 45 dB.
Assim, resumindo o anterior, podemos afirmar o seguinte: uma válvula de três vias é uma variação das válvulas de corte e de controle.
O princípio de seu funcionamento é regular o fluxo do refrigerante no sistema de aquecimento. Os esquemas modernos de fornecimento de calor devem ser equipados com tais dispositivos reguladores, a fim de aumentar a eficiência do trabalho e alcançar o regime sanitário necessário em uma área residencial.
Princípio da Operação
A válvula de proteção da caldeira tem um design simples e funciona segundo um princípio que é compreensível até para um aluno. O instrumento consiste em um encaixe reto com um cotovelo de 90 graus e uma vedação hermética com mola que fecha a passagem lateral. Quando a pressão no sistema aumenta devido ao superaquecimento, excedendo a força de aperto da mola que segura a válvula em uma posição estacionária, ela sobe e abre o orifício lateral.
O excesso de líquido começa a sair pela lateral e é enviado para um recipiente, drenagem ou rede de esgoto. Após ventilar parte do refrigerante, a pressão no sistema e na válvula enfraquece, a mola coloca-o no lugar, bloqueando o tubo lateral.
Dispositivo construtivo tipo mola