Se sei arrivato a questo articolo attraverso una ricerca, probabilmente hai già sentito qualcosa sui raccordi per tubi di miscelazione utilizzati nei sistemi di riscaldamento di case e appartamenti privati. Quindi, senza una lunga prefazione, suggeriamo di discutere 3 domande: come funziona la valvola a tre vie termostatica, dove deve essere installata e come scegliere quella giusta per non sprecare denaro extra.
Il principio di funzionamento e i tipi di valvole
Il compito di qualsiasi valvola a 3 vie è fornire acqua della temperatura richiesta alla linea miscelando o separando 2 flussi. Di conseguenza, l'elemento è dotato di tre uscite, una delle quali è sempre aperta e le altre due si sovrappongono completamente o parzialmente durante il funzionamento. Da qui il nome della gru - a tre vie (a volte dicono anche "a tre vie", che non è giusto).
Nota. La pompa di circolazione del riscaldamento è sempre installata esattamente dal lato dell'uscita aperta, altrimenti il circuito non funzionerà correttamente, come abbiamo scritto in precedenza in un'altra istruzione.
Secondo il metodo di preparazione del liquido di raffreddamento della temperatura desiderata, le valvole termostatiche sono divise in 2 gruppi, mostrato nella foto:
- Miscelazione. Sono forniti con 2 corsi d'acqua - caldi e refrigerati (gli ingressi sono contrassegnati con le lettere "A" e "B") e dal terzo tubo (contrassegno "AB") c'è una miscela della temperatura impostata. Sulla cassa di ottone è presente un segno a forma di freccia che converge da due direzioni.
- Separazione o distribuzione. Il refrigerante in ingresso è diviso in 2 flussi di dimensioni regolabili. Marcatura sul corpo - 2 frecce divergenti o le lettere "A", "B" sui tubi di uscita e "AB" all'ingresso.
Per riferimento. Esiste un terzo tipo di valvole termiche a 3 vie: le infradito. Sono collocati in caldaie a gas a parete con un circuito idraulico e, con l'aiuto di un azionamento elettrico, commutano il movimento del flusso tra lo scambiatore di calore principale e quello secondario che fornisce acqua calda sanitaria. Generatori di calore esterni, tali elementi sono usati molto raramente.
Secondo il principio di funzionamento, le gru a tre vie sono anche divise in due tipi: sella e palla. Il dispositivo del primo è simile alle normali valvole dell'acqua, ma invece di un'asta filettata, viene utilizzata una spinta. Una piastra è fissata su di essa, spostandosi tra due selle e sovrapponendo 2 passaggi a turno. La pressione dello stelo viene eseguita in tre modi:
- termocoppia integrata
- testina termica con sensore di temperatura remoto
- servoazionamento.
Come ciò accade è mostrato nel diagramma e descritto in dettaglio nell'altra nostra pubblicazione.
Le valvole miscelatrici di calore a sfera funzionano secondo il principio delle stesse valvole, con solo tre uscite. Sono controllati manualmente o da un azionamento elettrico che ruota l'asta al comando dell'automazione. Gli elementi sono a passaggio totale e hanno un alto rendimento, e quindi una minore resistenza idraulica. Lo svantaggio è la dipendenza dalla tensione di rete e la necessità di installare un gruppo di continuità (UPS).
Dove posizionare la valvola a 3 vie e quando non è necessaria
Prima di scegliere una valvola a tre vie, è consigliabile assicurarsi che sia davvero necessario. In effetti, su Internet e nella vita reale ci sono abbastanza consulenti che capiscono male l'essenza del problema. Quindi, elenchiamo le situazioni in cui questa valvola è davvero necessaria:
- Per proteggere la caldaia a combustibile solido dalla fornitura di refrigerante freddo e condensa sulle pareti interne del forno.
- Per regolare la temperatura dell'acqua nei circuiti di riscaldamento.
- Limitare il riscaldamento del liquido di raffreddamento nei circuiti di riscaldamento a pavimento.
Molto è stato detto del condensato che provoca la formazione di escrescenze appiccicose sulle pareti della camera della caldaia TT, anche sulla nostra risorsa. Appare durante il processo di riscaldamento, quando la temperatura nel forno è già alta e l'acqua dall'impianto di riscaldamento è fredda. Per evitare ciò, le linee di alimentazione e di ritorno sono collegate in bypass, dove è installata una valvola a 3 vie. Fa scorrere il liquido di raffreddamento dal serbatoio della caldaia in un piccolo cerchio e solo quando riscaldato a 50-60 ° C inizia a miscelare l'acqua dal sistema.
Avviso IMPORTANTE. La valvola funge da elemento di sicurezza per uno scambiatore di calore in ghisa, se installato nel generatore di calore. Immagina che la casa abbia spento l'elettricità per 1-2 ore, durante le quali la rete del radiatore riesce a raffreddarsi. Senza un miscelatore, l'acqua fredda entrerà bruscamente in una caldaia preriscaldata quando viene ripristinata l'alimentazione. Da tale differenza, la ghisa subirà uno shock termico e potrebbe rompersi.
In tali casi è necessario il controllo della temperatura nei circuiti di riscaldamento mediante un'unità di miscelazione:
- in sistemi di riscaldamento complessi, quando più linee con condizioni di temperatura diverse devono essere collegate a un pettine comune, ad esempio una rete di radiatori, riscaldamento a pavimento e una caldaia a riscaldamento indiretto;
- quando si collegano gli stessi consumatori al serbatoio di accumulo - alla batteria termica;
- quando si fornisce acqua riscaldata a uno scambiatore di calore di un'unità di trattamento dell'aria di ventilazione utilizzata per il riscaldamento dell'aria di un cottage di campagna.
Poiché il portatore di calore con una temperatura non superiore a 50 ° C è diretto ai circuiti di riscaldamento dei pavimenti caldi e 85 ° C può anche provenire dalla caldaia, dovrebbe essere limitato. Di solito (ma non sempre!) Il problema viene risolto installando un'unità di miscelazione con una valvola a 3 vie sul collettore di distribuzione. Quest'ultimo mescola acqua refrigerata dai circuiti del pavimento con un refrigerante "esterno" proveniente dalla caldaia.
Ora designeremo le situazioni in cui non sono richiesti l'acquisto e l'installazione del mixer (o splitter):
- Se la lunghezza di ciascun circuito del pavimento di acqua calda non supera i 50-60 m, il che è abbastanza possibile ottenere, la regolazione viene eseguita senza un'unità di miscelazione. Invece, le teste RTL sono posizionate sul collettore di ritorno, limitando il flusso della quantità di refrigerante.
- Quando 2-3 unità di riscaldamento funzionano alternativamente per riscaldare una casa privata, mantenendo una temperatura di rete costante di almeno 40 ° C, non è necessario installare una valvola a tre vie per una caldaia a combustibile solido.
- In impianti di riscaldamento con circolazione naturale dell'acqua. Il motivo è la caduta di pressione attraverso la valvola, che impedisce al refrigerante di muoversi. Lo stesso vale per gli accumulatori di calore coinvolti nel flusso di gravità.
Nota. Nei sistemi a gravità, vengono utilizzati tubi di diametro maggiorato DN40 - DN50. Ciò significa che dovranno acquistare non un miscelatore di accoppiamento convenzionale, ma una valvola a flangia ingombrante a un prezzo decente. Tale decisione non è ragionevole.
Se sei interessato al motivo per cui è meglio scegliere le teste RTL e come controllano i circuiti di riscaldamento a pavimento, guarda il video di un maestro esperto e del nostro esperto Vladimir Sukhorukov:
Calcolo della larghezza di banda
Basta prendere una valvola a tre vie in base al diametro del tubo dell'unità di riscaldamento o il tubo di alimentazione non funzionerà. Il fatto è che nel processo di controllo automatico, l'elemento crea una resistenza idraulica variabile, che la pompa di circolazione deve superare per fornire la portata del refrigerante richiesta. Per calcolo, la valvola viene selezionata in modo tale da consentire il passaggio del volume d'acqua desiderato in diverse posizioni dello stelo.
La principale caratteristica strutturale di qualsiasi valvola a 3 vie è la portata condizionata, indicata dalla lettera Kvs ed espressa in m³ / h. Questo valore, indicato nel passaporto del prodotto, riflette la quantità di refrigerante freddo che passa attraverso una valvola completamente aperta in 1 ora. In questo caso, la caduta di pressione nell'area prima e dopo il regolatore è di 1 bar.
Esempio.Se è precisamente un tale volume di acqua che può essere fatto passare attraverso una valvola a tre vie con Kvs = 1,6 m³ / h per un'ora, la caduta di pressione (resistenza idraulica) sarà di 1 bar o 10 m di colonna d'acqua. Questo è troppo per il sistema di riscaldamento di una casa privata, quindi, nei calcoli, viene presa una caduta di pressione reale - 0,15-0,2 Bar (colonna d'acqua 1,5-2 m).
Per selezionare una valvola di controllo in base alla capacità, è innanzitutto necessario determinare la portata del liquido di raffreddamento lungo la linea regolata. Viene utilizzata la seguente formula:
Qui:
- G è il flusso d'acqua richiesto, m³ / h;
- Q - carico termico sul ramo di riscaldamento, kW;
- Ist è la differenza di temperatura tra l'acqua di mandata e quella di ritorno, di solito presa pari a 20 ° С, e nei pavimenti caldi - 10 ° С.
Esempio. La casa con una superficie di 100 m² è prevista per essere riscaldata con i profili del pavimento, che dovrebbe fornire un trasferimento di calore di 10 kW. Quindi G = 0,86 x 10/10 = 0,86 m³ / h del vettore termico deve essere fornito al collettore di distribuzione.
Il passo successivo è calcolare il coefficiente reale K della portata della valvola miscelatrice, tenendo conto della pressione differenziale su di esso 0,2 Bar secondo la formula:
Per lo stesso esempio, il valore di K sarà pari a 0,86 / √0,2 = 0,86 / 0,45 = 1,9 m³ / h. Quindi, aprire il catalogo del produttore della valvola selezionato e selezionare dalla linea una valvola a tre vie il cui Kv è uguale o maggiore del valore ottenuto. Prendi il famoso marchio Danfoss (Danfoss) e scegli una valvola con ugelli DN15 e Kvs = 2,5 m³ / h dalla serie di prodotti VRB3. Il valore nominale precedente nella riga è 1,6 m³ / h, che chiaramente non è abbastanza nel nostro caso.
Suggerimenti per la selezione
Un proprietario di casa ignorante che decide di consultare un catalogo di qualsiasi azienda ben nota alla ricerca di una valvola a tre vie può essere confuso dal numero e dalla varietà dei prodotti offerti. Per aiutarti a scegliere la valvola giusta da una vasta gamma, daremo alcuni consigli e inizieremo con un elenco di marchi i cui cataloghi meritano generalmente l'apertura. Ecco un elenco di aziende famose i cui prodotti sono affidabili:
- Danfoss (Danimarca);
- Herz Armaturen (Austria);
- Honeywell (USA);
- Icma (Italia);
- Esbe (Svezia);
- Caleffi (Italia).
Per riferimento. Le società quotate vendono una grande varietà di raccordi per impianti di riscaldamento, tra cui valvole a due vie, di sicurezza e a quattro vie, porte elettromagnetiche e termostati. Dai produttori dei paesi dell'ex Unione Sovietica, possiamo raccomandare prodotti del marchio Valtec (Valtek).
Ora il blocco principale di raccomandazioni:
- Per proteggere la caldaia a combustibile solido dalla condensa, è possibile scegliere 2 tipi di valvole a tre vie - con un'impostazione fissa e una testa termica con un sensore esterno. La seconda opzione avrà un costo del 20-30% in più e non è sempre giustificata, poiché qui non è necessario un cambiamento della temperatura di ritorno. Acquista un regolatore con un termostato interno impostato su una temperatura di 50 o 55 ° C.
- Per controllare il riscaldamento dei singoli rami e circuiti del riscaldamento a pavimento, è sicuramente necessaria una valvola a 3 vie con un sensore esterno e una testa termostatica. Il matraccio del sensore è installato sul collettore o sulla tubazione la cui temperatura deve essere controllata.
- I regolatori a sfera (sono anche rotanti) sono accoppiati con un azionamento elettrico o impostati manualmente. Se non si desidera complicare il circuito e dipendere dall'elettricità, scegliere un prodotto adatto alle caratteristiche tra le valvole a sede che funzionano da teste termiche.
- Il materiale della cassa più "funzionante" è ottone o bronzo. Gli elementi resistenti alla corrosione sono più costosi e la ghisa ha paura degli sbalzi di temperatura e ha una massa decente.
- Negli schemi con lo stesso successo, vengono utilizzate sia le gru a tre vie di miscelazione che di divisione. Ma se non sei uno specialista nel campo del riscaldamento e monti il sistema da solo, è meglio prendere un miscelatore a valvola. È più facile capirlo e metterlo a posto, come l'esperto ti dirà in dettaglio nel suo video:
Due raccomandazioni finali
Dal momento che abbiamo presentato un metodo semplificato per il calcolo e la selezione di una valvola a 3 vie per la capacità, ti consigliamo vivamente di consultare persone competenti su questo. Se ciò non è possibile, acquistare una valvola con un margine, indipendentemente dal prezzo. Esiste un'altra opzione: concordare con il venditore l'eventuale sostituzione del prodotto nel caso in cui non si adatti.
Se è necessario installare il riscaldamento dell'acqua in un grande cottage riscaldato da una rete di radiatori e riscaldamento a pavimento, e si prevede di fornire acqua calda da una caldaia a riscaldamento indiretto, quindi senza l'aiuto di specialisti esperti non è possibile farlo. Dovrai fare da 4 a 10 rami regolabili, per ognuno dei quali devi calcolare e selezionare una valvola a tre vie, quindi bilanciare il loro lavoro nel complesso.