Třícestný ventil v otopné soustavě: provoz, pravidla výběru, zapojení a instalace

Konstrukce trojcestného ventilu

Třícestný ventil vypadá jako bronzový nebo mosazný trojúhelník s nastavovací podložkou nahoře a konstrukce třícestného ventilu závisí na modelu.

Verze 1: V litém tělese jsou tři komory se třemi otvory, průchody mezi nimi jsou překlenuty diskovými prvky připevněnými k dříku. Vřeteno vystupuje ze skříně nahoře. Princip činnosti je následující: tlačení vřetena plynule otevírá průchod pro průtok chladicí kapaliny na jedné straně a uzavírá průchod pro průtok chladicí kapaliny na straně druhé. V důsledku toho se topné médium v centrální zóně mísí, dokud nedosáhne správné teploty, a proudí do okruhu.

Možnost 2. Spínacím prvkem uvnitř T-kusu je koule, jejíž část je tvarovaná. Aktuátor otáčí dříkem s připojenou kuličkou, čímž dochází k přerozdělení toku topného média.

Možnost 3. Princip činnosti je stejný jako u kulového provedení, ale místo koule je na dřík připevněn sektor - jeho pracovní část je schopna zcela zablokovat jeden průtok topného média nebo částečně zablokovat dva průtoky.

Pohony termostatických směšovacích ventilů

K ovládání průtoku topného média trojcestným ventilem je zapotřebí externí pohon. Funkčnost a použitelnost závisí na typu pohonu.

• Třícestný termostatický směšovací ventil. Konstrukce termostatického aktuátoru zahrnuje kapalné médium, které je velmi citlivé na změny teploty. Právě to, že se rozšiřuje, tlačí na stonek. Tento typ pohonu se montuje do malých domácích spotřebičů a může být nahrazen jiným typem pohonu.
• Třícestný směšovací ventil s tepelnou hlavicí. Termostatická hlavice je vybavena prvkem, který je citlivý na teplotu v místnosti. Pro regulaci teploty topného média je jednotka navíc vybavena teplotním čidlem na kapiláře, která je umístěna v potrubí. Regulace teploty obvodu je pak přesnější.
• Tepelný směšovací ventil
• Třícestný ventil s elektrickým pohonem. Elektrický pohon působící na dřík je řízen regulátorem, který dostává informace o změně teploty topného média ze senzorů. Je to nejpřesnější a nejpohodlnější možnost.
• Třícestný ventil se servopohonem. Elektrický pohon ovládá dřík přímo, bez řídicí jednotky, podle signálů ze senzorů. Servopohony se obvykle montují na sektorové a kulové míchačky.

Hlavní konstrukční prvky a funkce

Po hrubém pochopení principu fungování trojcestného ventilu je nejlepší podrobně prostudovat fungování tohoto mechanismu. Název "třícestný" definuje hlavní funkci zařízení - voda různého původu vstupuje do ventilu dvěma vstupy:

• teplé vody z přívodního potrubí připojeného k topnému zařízení nebo stoupačce ústředního topení;
• chlazená voda, která se vrací po průchodu vodním okruhem.

Po smíchání ve ventilu v určitém poměru odcházejí proudy třetím hrdlem s nastavenou hodnotou teploty. Ventil pracuje nepřetržitě, protože cyklický provoz podlahového vytápění je založen na mísení horké vody s ochlazeným topným médiem: vytápění - tepelný výkon - dílčí směs - tepelný výkon - dílčí směs.

Proces míchání dvou proudů topného média o různých teplotách musí být neustále monitorován, nejlépe v automatickém režimu. V opačném případě nebude výměna tepla mezi podlahovým vytápěním a vzduchem v místnosti navázána na změny teploty v místnosti a teplota topného média se musí měnit ručně podle potřeby.

Teplotně citlivá hlavice ventilu umožňuje automatické směšování teplé vody, které přizpůsobuje průtok ventilem teplotě směšované kapaliny tak, aby bylo dosaženo požadované výstupní hodnoty.

V závislosti na aplikaci a provozních podmínkách se používají různé typy trojcestných ventilů.

1. topné systémy

Nejjednodušší typ zařízení se používá pro otopné soustavy s radiátory napájenými samostatným kotlem. Je levný a poměrně jednoduchý, jeho instalaci zvládne uživatel sám. Nastavení směšovacího objemu se v tomto případě provádí ručně.

2. Systémy horké vody

V systémech TUV se používají třícestné ventily, které udržují bezpečnou teplotu vody v systému a zabraňují riziku opaření. Jsou také navrženy tak, aby byly jednoduché a přehledné. Od ventilů pro topné systémy se liší tím, že mají speciální bezpečnostní blok, který přeruší přívod teplé vody, pokud je přívod vody studený.

3: podlahové vytápění

Zařízení tohoto typu jsou nejsložitější, protože jsou navržena tak, aby udržovala danou teplotu topného média v topných okruzích s ohledem na teplotu vzduchu v místnosti. Použití těchto zařízení ve směšovací jednotce umožňuje automaticky regulovat intenzitu vytápění domu,

Uspořádání směšovací jednotky a umístění trojcestného ventilu v ní

Model třícestného ventilu s kontrolní stupnicí

U podlahového vytápění je ventil vybaven regulačním knoflíkem a měřicí stupnicí, pomocí které lze spotřebič nastavit.

Servopohon pro třícestný ventil

Servopohon je elektromotor ovládaný zápornou zpětnou vazbou. V tomto případě je negativní zpětnou vazbou snímač úhlu hřídele, který zastaví pohyb hřídele při dosažení požadovaného úhlu.

Podívejme se na schéma, jak servo funguje:

• Jak je vidět, uvnitř serva jsou umístěny následující součásti:
• Elektrický motor.
• Převodovka složená z několika převodových stupňů.
• Výstupní hřídel, kterou pohon otáčí ventilem nebo jiným zařízením.
• Potenciometr je záporná zpětná vazba, která řídí úhel natočení hřídele.
• Řídicí elektronika, která je umístěna na desce plošných spojů.
• Vodič, který přenáší napájecí napětí (220 nebo 24 V) a řídicí signál.

Nyní se podrobněji věnujme řídicímu signálu. Akční člen je řízen pulzním signálem s proměnnou šířkou pulzu. Pro ty, kteří nevědí, o čem je řeč, je tu další obrázek:

To znamená, že šířka impulsu (v čase) určuje velikost úhlu natočení hřídele. Nastavení těchto řídicích signálů je netriviální záležitost a závisí na konkrétním pohonu. Počet řídicích signálů závisí na počtu poloh, které může výstupní hřídel zaujmout.

Aktuátor může být dvoukrokový (2 řídicí signály), tříkrokový (3 řídicí signály) atd.

Třícestný regulační ventil s elektrickým pohonem

Elektrický pohon elektricky ovládaných třícestných regulačních ventilů se skládá z různých prvků.

1. Existují dvě varianty:
2. Třícestné ventily pro vytápění s elektromotorickým pohonem v podobě elektrického magnetu;
3. třícestné ventily s pohonem na bázi elektromotoru.

Pohon dostává povel přímo ze snímačů teploty nebo z řídicí jednotky. Elektricky ovládané modely třícestných topných ventilů jsou nejúčinnější, protože umožňují nejpřesnější regulaci tepelných toků.

Třícestné regulační ventily - jsou určeny ke směšování nebo rozdělování průtoku topného média, proto se také nazývají směšovací a rozdělovací ventily. Třícestné regulační ventily mají tři přípojky pro připojení k potrubí.

Nejčastěji se používají v systémech zásobování teplem napojených na autonomní kotel, kde není třeba omezovat průtok při zachování směšovacího poměru.

Instalují se k regulaci tepelného výkonu ohřívačů větracích kanálů, výměníků tepla teplé vody a topných systémů připojených nezávisle, k regulaci směšovacích procesů v topných systémech se závislým připojením v kotelně.

Ventil je ovládán elektrickým pohonem, signálem elektronické řídicí jednotky nebo centrálním dispečinkem. Fungování třícestného ventilu je založeno na vytvoření konstantních a proměnných hydraulických okruhů v cirkulační smyčce, a to oddělením jednoho průtoku nebo smícháním dvou průtoků chladicí kapaliny.

Bez ohledu na polohu dříku v trojcestném ventilu se oběh nezastaví, takže tento typ zařízení není vhodný pro snížení průtoku topného média. To je hlavní rozdíl mezi motorizovaným třícestným kulovým kohoutem a dvoucestnými ventily, regulátory a dalšími zařízeními.

Tento ventil je určen ke směšování nebo dělení, rozdělování průtoků. Rozdělovací ventil reguluje množství vody tím, že část kapaliny propouští obtokovou cestou namísto přímé cesty. Dvě hrdla zařízení slouží pro výstup a jedno pro vstup.

Princip činnosti trojcestného směšovacího ventilu s termostatickou hlavicí je založen na směšování chladnějšího média s teplejším médiem nebo teplejšího média s chladnějším médiem. Výsledkem je kvalitativní změna teploty tepelného toku, přičemž úroveň změny závisí na nastaveném poměru připojených trysek.

Dva vstupní a jeden výstupní port mohou mít také oddělovací funkci. Tyto ventily lze použít v různých aplikacích.

Použití třícestných ventilů je často vhodné u kotlů na tuhá paliva, kde kondenzát na začátku spalování vypadává do komory. V tomto případě ventil pomáhá dočasně přerušit přívod studené vody a nechat část ohřáté kapaliny protékat zkratem.

Termostatický ventil

V dnešní realitě je termostatický ventil nezbytným předpokladem pro moderní a spolehlivý topný systém. Ventil automaticky reguluje teplotu. Funkce směšovacího ventilu ventil v topném systému pro radiátory je omezit průtok do jednotlivého radiátoru. Vřeteno ventilu se pohybuje a otevírá a zavírá otvor. Tímto otvorem se přivádí voda do chladiče. Když se termostatický ventil s termostatickou hlavicí zahřeje, uzavře vstupní otvor, čímž sníží průtok topného média. Termostatický ventil průběžně mění svou polohu. Důležitým faktorem je také kvalita materiálů použitých k výrobě výrobku. Výrobek může selhat v důsledku zadřeného dříku, jakož i značné koroze a porušení těsnicích materiálů. I v případě poruchy termostatického expanzního ventilu je však možné prodloužit jeho životnost výměnou termostatického prvku.

Tělesa termostatických ventilů se liší tvarem a typem připojení k otopné soustavě. Mohou být šikmé, pokud jsou připojeny k radiátorům od podlahy, mohou být také rovné, čímž se potrubí připojí k radiátoru vzhledem k povrchu stěny. Axiální, hlavně při připojování potrubí od stěny k radiátoru. Při bočním připojení radiátorů je nutná speciální sada. Používá termostatické hlavice a ventily. Otopná tělesa se spodním připojením jsou vybavena ventilovými vložkami.

Kritéria výběru ventilů

Jak vybrat třícestný ventil? Při výběru je vhodné vzít v úvahu:

• funkce zařízení;
• verze designu;
• typ pohonu;
• další parametry.

Typy ventilů podle jejich účelu

Třícestný ventil pro kotel nebo jiné zařízení může být:

• Míchání, tj. hlavním účelem ventilu je míchat různé proudy kapaliny na uživatelem definovanou teplotu. Směšovací ventil se používá v systémech podlahového vytápění pro prevenci přehřátí a poruch komunikací a v systémech zásobování teplou vodou;
• oddělování. Na rozdíl od předchozího typu je hlavním účelem zařízení rozdělit přívod chladicí kapaliny do různých větví hlavního potrubí, například při instalaci přídavného chladiče;

Funkční rozdíl mezi směšovacím a přepínacím ventilem

Směšovací ventil je přepínací ventil, tj. přerozděluje průtok kapaliny v systému.

Označení ventilu je uvedeno na těle přístroje.

Rozdíly v designu

Regulační ventil může být v závislosti na provedení:

Sedící - pohyb dříku je kolmý k sedadlu. Obvykle je úkolem tohoto typu zařízení míchat proudy o různých teplotách;

vertikálně pohyblivý ventil - ventil s pístnicí pohybující se vertikálně.

Kyvné - pohyb dříku způsobuje otáčení klapky, která reguluje směr a kapacitu proudů.

Zařízení s uzavírací klapkou

V domácích aplikacích se nejčastěji používají šoupátka. Osazené mechanismy se instalují pouze tam, kde se vyskytují vysoké teploty a vysoké průtoky.

Různé typy pohonů a jejich vlastnosti

Třícestný dřík ventilu lze ovládat pomocí

Pomocí teplotně citlivého prvku namontovaného na termostatu. Výhodou tohoto typu regulace je jednoduchost, vysoká přesnost a absence napájení;

Třícestný ventil s termostatem

Třícestný ventil s termostatem a elektrickým pohonem. Elektricky ovládané ventily přijímají parametry nastavené uživatelem ze snímačů teploty instalovaných na různých místech nebo ze společné řídicí jednotky. Náklady na takové zařízení jsou vysoké, ale hlavní výhodou je maximální přesnost zařízení.

Elektricky poháněná zařízení

Volitelně

Při nákupu ventilu pro podlahové vytápění nebo jiné komunikační systémy je také vhodné vzít v úvahu.

• průměr vývodů, který musí odpovídat průměru trubek vhodných pro zařízení. Pokud tuto hodnotu nelze dodržet, je nutné namontovat adaptér;
• Průtočná kapacita ventilu (viz technická dokumentace zařízení);
• účel. Ventil pro studenou nebo teplou vodu, topení, podlahové vytápění, plyn atd. (bude uvedeno v dokumentaci);
• Možnost připojení dalšího zařízení, např. tepelné hlavice, elektrického pohonu atd., pokud původní jednotka není vybavena žádným způsobem ovládání;
• výrobce. Nejkvalitnější ventily vyrábí švédská společnost Esbe, americká společnost Honeywell a společný podnik Ruska a Itálie - Valtec.

Stavebnictví

Třícestný ventil se skládá ze dvou dvoucestných ventilů v jednom tělese. Přitom regulují průtok topného média, takže lze ovlivňovat teplotu teplé vody v radiátorech a potrubích podlahového vytápění.

Termostatický směšovací ventil se skládá z následujících prvků:

• kovové tělo;
• ocelovou kuličkou nebo pístem s pojistnou podložkou;
• upevňovací objímky.

Pokud je ventil vybaven dříkem, lze jej připojit k elektromechanickému pohonu. Řízení průtoku a teploty topného média je pak možné automatizovat. Ruční ventily jsou obvykle vybaveny kovovými kuličkami. Fungování těchto zařízení se podobá kuchyňské baterii.

Princip fungování

Třícestný ventil je vybaven třemi odbočkami. Mezi nimi je instalován ventil, který reguluje průtok vody do dvou ze tří větví. V závislosti na orientaci ventilu a jeho připojení má dvě funkce:

• míchání dvou proudů topného média do jednoho výstupu;
• rozdělení z jedné linky na dvě zásuvky.

Třícestný ventil, stejně jako čtyřcestný ventil, neuzavírá kanály, které jsou k němu připojeny, ale pouze přesměrovává kapalinu ze vstupu do jednoho z výstupů. Současně lze zavřít pouze jeden z výstupů nebo oba částečně zavřít.

V nejjednodušším provedení jsou radiátory připojeny přímo ke kotli, a to buď sériově, nebo paralelně. Tepelný výkon každého radiátoru nelze nastavit samostatně, regulovat lze pouze teplotu topného média v kotli.

Aby bylo možné regulovat každý chladič zvlášť, lze paralelně s chladičem vložit obtok a za něj jehlový regulační ventil, který reguluje množství chladicí kapaliny protékající chladičem.

Obtok je nutný pro zachování celkového odporu celého systému, aby nedošlo k narušení oběhového čerpadla. Tento přístup je však velmi nákladný a náročný na provoz.

Třícestný ventil vlastně kombinuje místo připojení obtoku a regulačního ventilu, takže připojení je kompaktní a snadno se ovládá. Kromě toho je díky plynulé regulaci snazší dosáhnout cílové teploty v omezeném okruhu obsahujícím jedno nebo dvě otopná tělesa v určité místnosti.

Pokud je část průtoku topného média z kotle omezena a doplněna vratnou vodou z radiátoru do kotle, sníží se teplota vytápění. Kotel nadále pracuje ve stejném režimu, udržuje nastavený ohřev vody, rychlost cirkulace vody se nesnižuje, ale snižuje se spotřeba paliva.

Pokud je pro celý topný systém použito oběhové čerpadlo, je umístěno na straně kotle ve vztahu k připojení trojcestného ventilu. Instaluje se na zpětný vstup kotle, který odebírá ochlazenou vodu z radiátorů a slouží jako rozdělovač průtoku.

Horká voda z kotle protéká přívodem a v závislosti na nastavení ventilu se průtok dělí na dvě části. Část vody jde do chladiče a část je okamžitě odváděna do zpětného toku. Pokud je požadován maximální tepelný výkon, ventil se přesune do krajní polohy, ve které je spojen přívod a odvod vedoucí k otopným tělesům.

Pokud není požadováno vytápění, protéká celý objem topného média obtokem do zpátečky; kotel pracuje pouze na udržování teploty a nemá žádný skutečný tepelný výkon.

Nevýhodou tohoto zapojení je obtížné vyvážení ohřevu tak, aby každá větev a každé otopné těleso dostaly stejné množství chladicí kapaliny; navíc při sériovém zapojení je voda u krajních otopných těles již studená.

Pro podlahové vytápění

Nejjednodušší způsob, jak vyřešit problém nerovnoměrného rozvodu tepla ve víceokruhových soustavách, je použít skupinu rozdělovačů s oběhovými čerpadly v jednotlivých okruzích.

To je důležité zejména u dvou a vícepatrových domů.
a velkým počtem radiátorů nebo při přítomnosti podlahového vytápění.

Třícestný ventil slouží ke smíchání obou proudů. Jeden přívod se připojuje k potrubí z kotle a druhý ke zpětnému potrubí. Po smíchání voda proudí do výstupu připojeného k výměníku tepla.

Tento typ připojení je vhodný zejména pro podlahové vytápění.

Poskytuje možnost omezit maximální teplotu vody v okruhu, což je důležité zejména s ohledem na maximální přípustnou hodnotu 35 ºC při teplotě teplonosné látky z kotle 60 ºC a vyšší.

Cirkulace vody v potrubí podlahového vytápění je neustále udržována, což je nezbytné pro rovnoměrné vytápění bez zkreslení. Horká voda z kotle je ve skutečnosti dodávána pouze k ohřevu chladicí vody v okruhu podlahového vytápění a přebytek je odváděn zpět do kotle.

I při vysokoteplotním vytápění, kdy kotel ohřívá vodu až na 75-90 °C, je tedy možné zajistit podlahové vytápění o teplotě 28-31 °C.

Jak funguje trojcestný ventil v topném systému

Princip činnosti ventilu spočívá ve směšování proudů vody o různých teplotách. Proč se to musí udělat? Aniž bychom zacházeli do technických detailů, odpověď by mohla znít: prodloužení životnosti topného kotle a jeho úspornější provoz.

Třícestný ventil mísí ohřátou vodu s ochlazenou po průchodu ohřívači a vrací ji zpět do kotle k ohřevu. Na otázku, zda je rychlejší a jednodušší ohřívat studenou nebo teplou vodu, může odpovědět každý.

Ventil současně odděluje a mísí proudy. Je přirozené chtít proces řízení automatizovat. Za tímto účelem je ventil vybaven teplotním čidlem a termostatem. V tomto případě je nejlepším řešením elektrický pohon. Kvalita celého topného systému závisí na uspořádání pohonů.

1. Tento typ ventilu se instaluje v těch místech potrubního systému, kde je třeba rozdělit cirkulační proud do dvou okruhů:
2. S konstantním hydraulickým průtokem.
3. S proměnlivým průtokem.

Obvyklá volba je . konstantní hydraulický průtok používají odběratelé, kterým je dodávána kvalitní tepelná kapalina o určitém objemu. Je regulována právě v závislosti na kvalitativních ukazatelích.

Proměnný tok používají ty objekty, pro které nejsou ukazatele kvality důležité. Důležitý je pro ně faktor množství. Jinými slovy, průtok je u nich regulován podle požadovaného množství teplonosné látky.

V kategorii uzavíracích ventilů existují také dvoucestné protějšky. Jaký je rozdíl mezi těmito dvěma typy? Třícestný ventil funguje zcela jinak. Konstrukce dříku neumožňuje uzavřít průtok při konstantním hydraulickém průtoku.

Je vždy otevřený a nastavený na určitý objem teplonosného média. To znamená, že spotřebitelé obdrží požadovaný objem jak z hlediska množství, tak kvality.

Ventil v podstatě nemůže uzavřít přívod do okruhu s konstantním hydraulickým průtokem. Může však uzavírat proměnný směr, čímž umožňuje nastavení výšky a průtoku.

Pokud se zkombinují dva dvoucestné ventily, vznikne třícestné provedení. Oba ventily musí být vratné, tj. když se první ventil zavře, druhý ventil se musí otevřít.

Typy trojcestných ventilů podle principu činnosti

• Tento typ se dělí na dva podtypy podle principu fungování:
• Míchání.
• Rozdělovací ventily.

Již podle názvu je možné pochopit, jak jednotlivé typy fungují. Směšovací ventil má jeden výstup a dva vstupy. To znamená, že plní funkci míchání obou proudů, což je nezbytné pro snížení teploty topného média. Mimochodem, pro vytvoření správné teploty v systémech podlahového vytápění je toto zařízení ideální.

Nastavení teploty odcházejícího stropu je poměrně jednoduché. Vyžaduje znalost teploty obou vstupujících proudů a přesný výpočet jejich poměru, aby se dosáhlo požadované teploty na výstupu. Mimochodem, tento typ zařízení může při správné instalaci a nastavení fungovat také na principu separace proudění.

Třícestný rozdělovací ventil rozděluje hlavní průtok na dva. Proto má dvě zásuvky a jeden přívod. Toto zařízení se obvykle používá k oddělení teplé vody v teplovodních systémech. Nezřídka ji odborníci instalují do potrubí pro ohřívače vzduchu.

Obě jednotky se od sebe vzhledově neliší. Pokud si však jejich výkres prohlédnete v řezu, okamžitě vás zaujme jeden rozdíl. Směšovací jednotka má jeden kulový kohout.

Je umístěn uprostřed a překrývá sídlo hlavní chodby. Rozdělovač má dva takové ventily na jednom dříku a jsou instalovány ve výstupních otvorech. Princip jejich fungování je následující - první uzavírá jeden průchod přitlačením k sedlu, zatímco druhý současně otevírá druhý průchod.

1. Moderní třícestné ventily se dělí na dva typy podle způsobu ovládání:
2. Příručka.
3. Elektrická energie.

Nejběžnější je ruční verze, která je podobná běžnému kulovému ventilu, pouze se třemi vývody - výstupy. Elektrické automatické systémy se nejčastěji používají pro rozvod tepla v domácnostech.

Jako každé zařízení je i trojcestný ventil definován průměrem přívodního potrubí a tlakem teplonosného média. Proto je tu GOST, který umožňuje certifikaci. Nedodržení předpisů GOST je hrubým porušením, zejména pokud jde o tlak uvnitř potrubí.