Vàlvula de mescla termostàtica a tres vies: un dispositiu indispensable en els sistemes de calefacció

Una vàlvula de mescla termostàtica a tres vies és un dispositiu muntat a canonades i que realitza la funció d’ajustar la temperatura del medi de treball barrejant dos corrents amb temperatures diferents (calor i fred). Pel principi de funcionament, aquest dispositiu s’assembla a un mesclador. A més de regular la temperatura del refrigerant en la comunicació, les vàlvules termostàtiques de tres vies realitzen altres funcions.

La vàlvula de mescla és una vàlvula de control i s’instal·la en sistemes de calefacció.

Varietats i propòsits d'aquest tipus de vàlvules

En primer lloc, cal abordar la classificació d’aquests productes. Actualment, hi ha tres tipus principals de vàlvules, que difereixen en principi de funcionament. Considereu aquests tipus:

• vàlvules de mescla;
• dispositius de separació;
• productes de commutació.

Els noms dels dispositius anteriors indiquen els accessoris operatius i les funcions que realitzen durant el funcionament. Les vàlvules de mescla s'utilitzen per barrejar el flux del medi a la canonada. Això és necessari per obtenir una temperatura acceptable de l’aigua de sortida o al radiador de calefacció (segons el tipus de comunicació). Els dispositius de separació durant el funcionament compleixen la funció principal: separació de fluxos. El tercer tipus de vàlvula canvia el flux del medi de treball en comunicació, creant així direccions diferents del seu moviment.

Com identificar un tipus particular de dispositiu? Aquest problema, per regla general, es resol simplement: en la majoria dels casos, el principi de funcionament del producte es presenta a la superfície de l’habitatge. En els models de commutació, pot ser que aquestes designacions no estiguin disponibles, però també són fàcils d’identificar, ja que la seva aparença presenta diferències importants respecte dels altres dos tipus de dispositius.

La vàlvula de mescla està dissenyada per connectar el flux de fluid de treball a la línia per obtenir la temperatura de sortida desitjada

La barreja o separació del flux del medi de treball és necessària per obtenir els indicadors necessaris de la temperatura del refrigerant en diferents circuits del sistema de calefacció. I els models de commutació s'utilitzen en aparells de calefacció de tipus doble circuit. En aquest cas, una caldera de gas actua com a dispositiu de calefacció, el refrigerant escalfat del qual, al seu torn, s’envia a diversos bescanviadors de calor.

Camp operatiu de dispositius de barreja a tres bandes

Avui en dia, les vàlvules termostàtiques de tres vies són àmpliament utilitzades en canonades de calor. Es recomanen especialment per a ús en sistemes de calefacció que funcionen amb combustible sòlid. A més, en condicions domèstiques, aquestes vàlvules són necessàries per tal de regular l’augment de temperatura a la canonada que transporta aigua calenta. L’indicador de temperatura en aquest cas pot arribar a +95 ° C, que és un indicador elevat.

Nota! La instal·lació d'aquests dispositius davant de canonades de plàstic que transporten aigua calenta elimina la possibilitat de sobreescalfament del material polimèric.

Considereu les funcions principals que exerceixen aquestes vàlvules de mescla:

• distribució de fluxos procedents de diferents canonades;
• assegurant una temperatura normal del medi de treball a la presa de sortida. Això es produeix barrejant corrents calents i freds;
• mitjançant un dispositiu de barreja a tres vies, podeu ajustar la temperatura de l’aigua a diferents intervals, cosa que és molt convenient.

Es recomana instal·lar la vàlvula termostàtica al sistema d’abastament d’aigua calenta.

Aquest dispositiu s'ha d'instal·lar a instal·lacions de calefacció i aigua calenta. Per regla general, aquestes vàlvules s’instal·len en apartaments i cases particulars amb calefacció autònoma.

Característiques de les vàlvules de mescla termostàtiques de tres vies

La vida útil d'aquests productes varia de 3 a 5 anys i està determinada pel model de vàlvula i les seves característiques de qualitat. Considereu les principals diferències entre els diferents models:

• dimensions;
• opció de connexió roscada;
• cita (per a comunicacions de calefacció o subministrament d’aigua calenta).

Considereu les característiques del model mitjà de vàlvules de tres vies:

• per regla general, aquests dispositius estan fets de metalls no ferrosos (llautó, bronze);
• per tal de millorar la protecció contra la corrosió dels dispositius de barreja a tres bandes, la seva carcassa es cobreix amb una capa protectora de níquel o crom;
• la pressió de funcionament màxima en la comunicació sobre la qual es munta la vàlvula no ha de superar les 10 atmosferes ni 1 MPa;
• es permet la instal·lació d’aquests productes en comunicacions amb una certa temperatura del medi de treball. La temperatura no hauria de superar una determinada marca, és a dir, +95 ° C. Tanmateix, en alguns casos es permet instal·lar vàlvules de tres vies en comunicacions, la temperatura de les quals arriba als 110 ° C (per exemple, plaques solars);
• el control manual d'aquests dispositius permet ajustar la temperatura del refrigerant en un rang comprès entre 20 i 60 ° C;
• Les connexions roscades d'aquestes vàlvules de mescla poden tenir els següents paràmetres geomètrics: Rp3 / 4; G3 / 4; G1; G1 ½ (els paràmetres s'indiquen en polzades);
• la velocitat de producció d'aquests productes varia d'1,6 a 2,5 m³ / h.

Elements de disseny de vàlvules de mescla a tres vies

El dispositiu i principi de funcionament de la vàlvula de tres vies

La vàlvula de mescla termostàtica de tres vies inclou diversos elements estructurals:

• estoig (generalment de llautó);
• 3 cambres interiors;
• vàlvules de poppet que fan un rol de demarcació i es troben entre les cambres;
• cap tèrmic;
• estoc.

Considereu el principi de funcionament d'una vàlvula de mescla termostàtica de tres vies en 2 etapes:

1. En actuar sobre la tija, s’obre el pas per un flux del medi de treball i per l’altre, per contra, es tanca. Així, la barreja de fluxos a la cambra del dispositiu i la regulació de la temperatura del refrigerant en comunicació.
2. L’aigua barrejada, havent aconseguit la temperatura requerida, s’allunya més de la cambra de la vàlvula a través de les canonades. Des de la cambra, el refrigerant entra a la canonada a través de la tercera canonada del dispositiu. La regulació de l'element de la tija està controlada per un element especial: un cap tèrmic.

Nota! El capçal tèrmic té un sensor de temperatura especial, la presència del qual facilita molt el procés de control de la tija.

Tipus d’accionaments

Durant el funcionament, el control de la vàlvula en funció de la temperatura es produeix mitjançant un actuador extern. Avui en dia, podeu trobar diversos tipus d’accionaments, que val la pena prestar atenció a:

• termostàtic simple;
• cap termostàtic;
• accionament elèctric;
• servo

Les vàlvules es distingeixen per diferents tipus de control, el disseny més senzill té un dispositiu termostàtic convencional

Accionament termostàtic. Aquest tipus d’accionament és senzill. En aquest cas, la barra es premsa ampliant el medi de treball. L’expansió es deu a un augment de l’índex de temperatura de l’aigua. Per regla general, les vàlvules de petites dimensions estan equipades amb aquest tipus d’actuador a l’etapa de producció. Una unitat d’aquest tipus és desmuntable i, si es vol, es pot muntar en altres dispositius.

Vàlvula de mescla de tres vies amb capçal tèrmic A més de l’actuador convencional, que funciona a causa de l’expansió tèrmica del medi de treball, el funcionament de la vàlvula es pot regular mitjançant un capçal termostàtic especial. Aquest capçal inclou un element capaç de respondre als canvis de temperatura ambient. Així mateix, aquests productes estan equipats amb sensors remots especials, que permeten ajustar el seu treball, centrant-se en l’indicador de temperatura de l’entorn de treball. El sensor remot es troba dins de la canonada (per a contacte directe amb el refrigerant) i està connectat a l’accionament mitjançant un tub capil·lar.

Accionament elèctric. La tija també pot ser regulada per un accionament elèctric, controlat per un controlador especial. La temperatura del refrigerant en aquest cas es mesura mitjançant sensors elèctrics que transmeten les dades rebudes al controlador. Aquest mètode de control d'una vàlvula de tres vies és el més comú avui dia, així com el més precís.

Vàlvula serva. Servo és una versió simplificada de l’opció de control de vàlvules elèctriques. En aquest cas, no hi ha controlador i l’operació de la vàlvula s’ajusta després de rebre les dades de temperatura del refrigerant directament per l’accionament.

Esquemes de connexió de la vàlvula a la comunicació de calefacció

Hi ha diversos esquemes d’instal·lació de vàlvules de mescla termostàtiques a tres vies. L'elecció del circuit depèn del paper de la vàlvula en el sistema de calefacció.

El sistema de connexió de la vàlvula dependrà del tipus de sistema de calefacció.

Les funcions principals que realitza aquest dispositiu en les comunicacions de calefacció o un sistema d’aigua calenta:

• protecció d’una caldera de combustible sòlid contra el condensat;
• protecció d’una caldera de combustible sòlid dels xocs de temperatura, que es produeix com a conseqüència de l’aturada espontània de l’energia elèctrica;
• l'entorn de treball en la comunicació de sòl radiant ha de tenir una temperatura no superior a 45 ° C. En aquest cas, el control de la temperatura requerida és la tasca principal de la vàlvula de tres vies;
• suport dels indicadors de temperatura necessaris en diversos punts de comunicació.

Per protegir l’aparell de calefacció de la condensació, cal recordar una regla important: no es recomana categòricament subministrar aigua refrigerada de la xarxa de radiadors a la caldera durant el seu funcionament (quan s’escalfa). La vàlvula de tres vies, que impedeix la formació de condensat a les calderes, està connectada mitjançant un camí d'emergència segons el següent esquema:

1. Fins que l’escalfador s’escalfa fins a la temperatura desitjada, l’aigua es mou en un petit cercle per la façana.
2. Quan el medi assoleix una temperatura de 50-55 ° C, la vàlvula s'obre. El resultat és la barreja d’aigua freda de la comunicació.
3. Quan la caldera entra en el mode de funcionament, el revestiment es tanca i el flux del medi de treball es mou pels radiadors.

En la comunicació del sòl càlid, el dispositiu compleix les mateixes funcions. La bomba obliga el fluid escalfat a moure’s pels tubs fins que comença a refredar-se.Quan el refrigerant comença a refredar-se, està fixat per un capçal tèrmic i uns sensors especials, que serveixen com a senyal per barrejar aigua calenta de la caldera al sistema de calefacció per terra.

La vàlvula termostàtica s’instal·la en sistemes de calefacció en sòls on la temperatura del fluid de treball no ha de superar els 45 graus

Important! La vàlvula a tres vies s’ha d’instal·lar de manera que l’equip de bombeig estigui situat al costat de la canonada oberta del dispositiu.

Un altre esquema per connectar una vàlvula de tres vies consisteix a instal·lar-la en un sistema de calefacció darrere d’un dipòsit amortidor. El dipòsit tampó acumula calor i requereix calefacció. Per tal de completar l'escalfament d'aquest element del sistema, l'indicador de temperatura del medi de treball no ha de ser inferior a 70 ºC. Aquesta temperatura és necessària per escalfar el dipòsit tampó, però és inacceptable per als radiadors. Per tant, utilitzen una vàlvula de tres vies, que és capaç de rebaixar aquesta temperatura fins al valor requerit.

Quan es permet una vàlvula simplificada?

En els serveis de calefacció força senzills que funcionen amb combustible sòlid, es permet utilitzar versions simplificades de vàlvules de tres vies. Per regla general, aquests productes funcionen fora de línia. En la majoria dels casos, no necessiten tenir cap i tija tèrmics per funcionar.

El principi de funcionament d'una vàlvula de tres vies de tipus simplificat és bastant simple. L'element que regula el funcionament d'un dispositiu es col·loca dins del seu cos. Aquestes vàlvules s’ajusten a una temperatura específica de l’aigua i s’aconsegueix barrejant fluxos amb diferents temperatures. La temperatura que manté aquest producte s’acostuma a indicar al seu cos.

La temperatura de sortida constant que manté una versió simplificada de la vàlvula és constant. Considereu els avantatges i els inconvenients d’utilitzar aquest dispositiu:

• més - un cost més assequible en comparació amb un producte equipat amb capçal tèrmic. L’estalvi en aquest cas és d’un 30% com a mínim;
• menys - la incapacitat d’ajustar la temperatura de l’aigua de sortida.

Abans de comprar una vàlvula de mescla simplificada de tres vies termostàtica, els experts recomanen estudiar la documentació tècnica que regeix un dispositiu de calefacció de combustible sòlid. Això es deu al fet que allà es pot trobar la temperatura mínima requerida, a la qual ha de correspondre el refrigerant de retorn.