Valvola di controllo a due vie: principio di funzionamento, tipi

Nei sistemi di riscaldamento, in cui vengono utilizzati riscaldatori e refrigeratori nei nodi delle tubazioni, esiste un tipo caratteristico di raccordi: una valvola a due vie. Il dispositivo regola rapidamente e con precisione i volumi di approvvigionamento idrico e prelievo. È richiesto negli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento. Oggigiorno, le valvole a due vie dotate di un attuatore elettrico, che sono controllate da sensori speciali, sono molto richieste. Si tratta di dispositivi affidabili e facili da installare, le cui caratteristiche di progettazione e differenze apprenderemo di seguito.

Valvola a due vie

Scopo e design

L'attrezzatura classica del dispositivo è la seguente:

• valvola termostatica;
• testina termica con sensore remoto;
• valvola di testa termica;
• sensore di limitazione tenendo conto della temperatura;
• metro;
• pompa di circolazione;
• filtro dell'acqua;
• valvola di ritegno.

I dispositivi di regolazione a due vie sono utilizzati ovunque, ma molto dipende dal materiale di cui sono fatti. Considerando le caratteristiche progettuali, faremo subito una prenotazione che le valvole siano disponibili con una o due sedi. Utilizzando il secondo tipo, i flussi del mezzo di lavoro vengono regolati e interrotti e sono consentite perdite di carico significative, a cui una valvola a singola sede non è in grado di far fronte. La valvola stessa sembra una parte separata con un azionamento meccanico o elettronico. Succede che non viene fornita una fonte di energia aggiuntiva, quindi viene installata dopo l'installazione del dispositivo.

Vantaggi di una valvola a due vie:

• costruzione semplice;
• facile da installare;
• non richiede il coinvolgimento umano per un lavoro efficace;
• manutenibile;
• affidabile;
• serve a lungo;
• sigillato;
• caratterizzato da una bassa resistenza idraulica;
• a disposizione.

Prestando attenzione al design dell'elemento, sembra che sia simile a una valvola standard, ma i meccanismi sono significativamente diversi. Ad esempio, l'otturatore principale di una valvola è uno stelo o una sfera. Cioè, lo stelo, che si trova in posizione orizzontale o verticale, o una palla ruotata attorno al proprio asse di 90 gradi, è responsabile della limitazione del flusso dell'acqua. Il dispositivo funziona secondo uno schema semplice: si apre un foro speciale e il liquido viene trasportato attraverso di esso. Affinché questi elementi strutturali funzionino, un attuatore è collegato alla valvola, che richiede elettricità o aria compressa. L'azionamento stesso è combinato con dispositivi separati che tengono conto della pressione del sistema, della temperatura e di altre caratteristiche.

Design della valvola

Come scegliere e applicare una valvola a tre vie

La valvola a tre vie deve essere selezionata correttamente per la sua capacità. Deve inoltre avere il diametro della filettatura corretto (1/2 o 3/4 di pollice) e allinearsi correttamente con la testina termica o il servo.

Esistono opzioni di progettazione per la valvola con un sensore di temperatura integrato, quindi non necessita di una testina termica.

Negli elenchi di attrezzature delle aziende puoi trovare molti dispositivi di questo tipo, da tutto questo devi scegliere quello che ti serve, il che non è sempre facile. Sotto molti aspetti, specialisti competenti dell'organizzazione commerciale aiuteranno a fare la scelta giusta. Ma non dovresti fare affidamento solo sulla loro opinione, è meglio capire da solo il problema.

Valvole di miscelazione e separazione a tre vie

La valvola a tre vie è un'unità per la miscelazione (divisione) di flussi di liquidi con tre connessioni. Le frecce sul corpo valvola indicano la funzione che svolge. Ad esempio, il dispositivo mescola 2 flussi in proporzioni diverse a seconda della posizione della valvola a fungo.

Nella prima posizione estrema, solo il primo flusso entrerà nell'uscita, nell'altro estremo - solo il secondo flusso, nella posizione centrale i flussi si mescoleranno in proporzioni uguali, per esempio.

• In caso di alimentazione di liquidi con temperature differenti, tramite la valvola è possibile regolare la temperatura del liquido in uscita, ottenuta dalla miscelazione dei due flussi.

La valvola di separazione dividerà i flussi in 2 direzioni, mescolando il refrigerante in una proporzione o nell'altra in diversi rami. La sua applicazione è esattamente la stessa di quella del miscelatore, solo l'installazione lungo le diramazioni è speculare.

• Sulla base di entrambe le valvole è possibile realizzare centraline di termoregolazione nelle reti di riscaldamento. In questo caso, la temperatura in uscita può essere regolata da un sensore di temperatura incorporato o la valvola può essere controllata da una testina termica con un sensore di temperatura remoto.

Modelli di valvole a tre vie

Le valvole a globo sono più comunemente utilizzate, in cui la sede si muove su uno stelo caricato a molla e chiude gli ingressi. Questo è un design comune utilizzato con le testine termiche ad azione push.

Un'altra opzione è un interruttore a sfera rotante. Il passaggio da un flusso all'altro si verifica quando il regolatore viene ruotato, operazione solitamente eseguita da un servoazionamento su comando di un sensore di temperatura. Un tale sistema è più costoso e volatile.

Schema applicativo valvola a tre vie

Un tipico schema di collegamento per una valvola a tre vie, per proteggere lo scambiatore di calore di una caldaia a combustibile solido dal ritorno del freddo. Il liquido di raffreddamento viene miscelato dall'alimentazione al ritorno in un piccolo cerchio. L'obiettivo è quello di mantenere sempre più di 55 gradi sul ritorno, in modo che non si verifichi condensa del vapore acqueo sullo scambiatore di calore e, di conseguenza, che non vi sia inquinamento significativo e corrosione acida.

Il sensore a soffietto della testina termica è installato sulla linea di ritorno e dà un comando alla testata termica circa il grado di pressione sullo stelo della valvola miscelatrice a tre vie. La pre-apertura si regola ruotando l'impostazione.

Dove vengono utilizzate le valvole a 3 vie?

Le applicazioni tipiche per il controllo della temperatura del mezzo di riscaldamento con valvole a tre vie sono le seguenti.

• Regolazione della temperatura dell'agente riscaldante erogato dall'accumulo. Un accumulatore di calore carico può contenere liquido troppo caldo non necessario in casa. Pertanto, la valvola miscela il flusso di ritorno freddo nel flusso di alimentazione in base alle impostazioni dei proprietari.

• Mantenimento della temperatura del liquido di raffreddamento nei circuiti di riscaldamento a pavimento. Per il normale funzionamento del riscaldamento a pavimento, la temperatura di mandata non deve superare i 55 gradi. Le caldaie per la rete dei radiatori di solito danno di più. Nella maggior parte degli schemi di riscaldamento a pavimento, sono installate unità di pompaggio e miscelazione che mantengono una temperatura stabile con cadute di pressione e portate di refrigerante.

• Negli schemi di riscaldamento complessi, in cui dopo l'equalizzatore di pressione (tamponi, frecce idrauliche, anelli) sono collegati circuiti con requisiti di temperatura diversi. È più sicuro effettuare la regolazione non riducendo la portata lungo il circuito, ma da un gruppo di miscelazione basato su una valvola a tre vie.

Invece di una valvola a tre vie, in molti schemi, è possibile utilizzare una valvola a due vie, che regola la quantità di flusso, che verrà quindi miscelata a T nel flusso principale. Ma queste unità richiedono una pressione stabile, oltre a un calcolo speciale, pertanto è possibile trovare una valvola a due vie nelle unità di pompaggio e miscelazione di fabbrica.

A volte è richiesta solo una temperatura di uscita fissa. Una valvola con dispositivo termostatico costa meno ...

Come scegliere una valvola a tre vie in base alla capacità

La caratteristica principale di una valvola a tre vie è la capacità nominale, indicata come Kvs, m³ / h. Viene indicato a condizione di una differenza di pressione agli attacchi della valvola di 1 bar.

Ad esempio, nel catalogo (nelle caratteristiche) puoi trovare Kvs = 2,5 in m³ / h, il che significa che ad una pressione di 1 bar, 2,5 metri cubi di refrigerante passeranno attraverso una valvola completamente aperta all'ora. Ma come utilizzare questa figura nella vita reale?

• Innanzitutto, dobbiamo sapere di quanto liquido abbiamo bisogno per passare attraverso una valvola del genere? Secondo, qual è la caduta di pressione attraverso la valvola nel nostro circuito?

La portata del liquido richiesta Ktr, m3 / ora attraverso la valvola per qualsiasi schema non è difficile da calcolare con la formula:

Calcolo valvola a tre vie

Ktr = 0,86 Q / ∆t, dove Q è la potenza del ramo (carico termico), per una caldaia o circuito di riscaldamento di tutta la casa, è preso in base alla potenza di generazione del calore kW, ∆t è la differenza tra la fornitura e temperature di ritorno, di solito 20 gradi, e per un pavimento caldo - 10 gradi.

Quindi, per la tubazione di una caldaia da 20 kW, i liquidi devono passare attraverso la valvola almeno Ktr = 0,86 20/20 = 0,86 metri cubi / ora, con una caduta di pressione di 1 bar.

Ma la nostra caduta di pressione è molto inferiore - circa 0,2 bar. A questa pressione, il rendimento della valvola dovrebbe essere molto più alto. Quale esattamente?

• La caduta di pressione per qualsiasi circuito tra alimentazione e ritorno non supererà 0,2 bar, tipicamente tra 0,1 e 0,2 bar.

C'è una certa formula empirica a questo proposito: il rendimento della valvola nel nostro circuito non dovrebbe essere inferiore a

K = Ktr / √r, metri cubi / ora, K = 0,86 / √0,2 = 1,9 m³ / h.

Selezioniamo una valvola con una caratteristica più alta: Kvs è maggiore di K, ma non molto, per non pagare più del dovuto per il volume della struttura, è adatto Kvs = 2,5 m³ / h.

Selezioniamo una valvola miscelatrice a tre vie con una tale capacità da un noto produttore e riteniamo che ci fornisca una normale miscelazione in un circuito con una potenza di 20 kW.

In generale, la selezione delle testine termiche, il loro posizionamento, l'impostazione del lavoro con la valvola a tre o due vie selezionata non è un compito facile. Per i principianti, si consiglia di consultare almeno un venditore esperto con una dimostrazione di installazione e istruzioni per l'uso, creando un'unità di miscelazione e determinando se è adatto a uno schema specifico. Inoltre, se prevedi di utilizzare un motore elettrico. Oppure resta da affidare questo lavoro a uno specialista.

Aree di utilizzo

Come notato sopra, questo tipo di valvola di controllo viene utilizzata negli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria. Consideriamo separatamente le caratteristiche del suo utilizzo in un circuito con un "pavimento caldo".

Se una caldaia è installata in casa, il suo compito è riscaldare l'acqua e, di regola, la sua temperatura è piuttosto alta, adatta ai radiatori (da +75 a +95 gradi Celsius). Per il sistema "pavimento caldo", tale riscaldamento non è necessario, poiché gli standard sanitari regolano un massimo di +35 gradi Celsius. Questa cifra è sufficiente per camminare comodamente sul pavimento. Se la temperatura è più alta, ciò non solo causerà disagi ai residenti, ma influirà negativamente anche sul rivestimento del pavimento. Ad esempio, il pavimento in linoleum o laminato si deforma facilmente.

Il "pavimento caldo" è montato sotto il massetto, inoltre, vengono utilizzati diversi materiali di pavimentazione. Per questo, il liquido di raffreddamento viene riscaldato a +50 gradi Celsius. Quando il riscaldamento a pavimento è collegato direttamente a una caldaia oa un sistema di riscaldamento centralizzato, la temperatura risultante è troppo alta. Per abbassarlo all'ingresso del circuito si monta una valvola miscelatrice per pavimento caldo, con valvola a due o tre vie già fornita. Come suggerisce il nome, lo scopo di tali raccordi è quello di miscelare l'acqua calda e fredda che circola lungo il circuito. Cioè, il processo di passaggio del fluido cambia: per il radiatore, l'acqua rimane calda e il già miscelato, con una temperatura inferiore, entra nel pavimento caldo.

Valvola installata

Ambiti di applicazione dei moduli di comunicazione

Il dispositivo, acquistabile con profitto nel nostro punto vendita, può essere utilizzato nella struttura di controllo del riscaldamento per regolare e ottimizzare il funzionamento degli impianti di riscaldamento in base ai dati dei sensori meteorologici esterni e dei sensori di temperatura interni.

Il dispositivo è un elemento necessario quando si collegano unità di controllo remoto o display ambiente per controllare un sistema di riscaldamento multicircuito.

Serve per ricevere informazioni da sensori di temperatura acqua e aria interni ed esterni e per controllare direttamente o indirettamente la temperatura nell'impianto di riscaldamento, controllare il funzionamento di caldaie o pompe.

Il modulo di comunicazione può essere utilizzato anche per controllare le valvole in vari settori.

Di quali materiali è fatto

I prodotti in ghisa, ottone e acciaio sono ormai comuni. Ad esempio, i raccordi in ghisa e acciaio sono installati in sistemi di tubazioni con un grande flusso di acqua o vapore. Le valvole in ottone si trovano spesso nei sistemi di ventilazione. Il loro principale vantaggio è la loro dimensione compatta, quindi l'elemento viene montato anche in stanze piccole con un consumo di acqua limitato.

Si consiglia una valvola di controllo in acciaio o ghisa. I prodotti in acciaio sono molto diffusi, che sono durevoli quanto le loro controparti in ghisa, ma molto più economici. Quando si sceglie un materiale, vengono prese in considerazione le caratteristiche della pressione nel sistema e le dimensioni della valvola stessa.

Valvola in acciaio

Vita utile delle valvole a tre vie

I fattori più importanti che influenzano la vita di un tre vie:

1. Il materiale di cui è composto.
2. Rispetto delle condizioni operative prescritte dal produttore: il regime di temperatura e la qualità del liquido di raffreddamento.
3. Intensità di sfruttamento.
4. Qualità dell'installazione.

In media, i produttori danno una garanzia per i loro prodotti nell'intervallo da 5 a 7 anni, il che significa che una valvola a tre vie può facilmente funzionare 2 volte più a lungo. Ma la garanzia per i modelli in plastica non supera 1 anno.

Le valvole con sistema di controllo manuale sono sempre state riconosciute come le più affidabili. I sensori elettronici e termostatici si guastano molto più velocemente della valvola stessa e richiedono una riparazione o una sostituzione completa.

Tipi di valvole di controllo

I raccordi differiscono in diversi modi.

A seconda delle caratteristiche del design, si distinguono 2 tipi:

• pass-through: in essi gli ugelli hanno la posizione opposta;
• angolare: situato con un angolo di 90 gradi.

Prestare attenzione a come viene controllata la valvola.

In base a questo parametro, si distinguono 3 tipi:

• pneumatico;
• idraulico;
• dotato di azionamento elettrico.

Il dispositivo di azionamento elettrico è un motore elettrico a bassa potenza o solenoidi di ritrazione. Certo, ci sono prodotti con controllo manuale, ma sono più difficili da azionare, poiché non consentono di impostare i parametri esatti. I dispositivi funzionano su una rete elettrica con una corrente alternata di 220 V o 24 V.

Alcuni nodi passanti funzionano in modo autonomo, senza alimentazione. Tali valvole sono controllate e regolate mediante un diaframma e una molla ad esso contrapposte. Come feedback, viene utilizzata una corsa, lungo la quale si muove il refrigerante, che dirige anche la membrana nella giusta direzione.

Cosa offre la valvola a due vie:

• si regolano i consumi, si distribuiscono e si risparmiano le risorse (acqua);
• consumo di calore più economico;
• le apparecchiature e le reti sono protette dalle cadute di pressione;
• se usata correttamente, la valvola prolungherà la vita delle apparecchiature collegate e della rete stessa.

I dispositivi sono fissati con flange, filettati o saldati.Una delle sottospecie della connessione filettata è il perno di montaggio, in cui la valvola è avvitata in un altro dispositivo. Quando l'installazione è saldata, vengono utilizzati tubi di derivazione speciali.

Separatamente, evidenziamo la valvola telecomandata, che è la più facile da azionare. Tali dispositivi sono integrati da azionamenti elettrici o console. Sono le sale di controllo che ricevono tutte le caratteristiche ei parametri attuali del sistema. Da remoto diminuisce, aumenta la pressione o si sovrappone a determinati rami della rete di riscaldamento.

Una specie di valvola a due vie

Valvole di regolazione rotative per vapore, gas con attuatore elettrico

In assortimento - valvola di controllo con attuatore elettrico Danfoss, rappresentato da modelli a due e tre vie (l'attuatore a ingranaggi è acquistabile separatamente), e valvole di intercettazione e controllo a una e due sedi con azionamento elettrico Broen. Le valvole sono utilizzate nei punti di riscaldamento centrali e individuali, nei sistemi di ventilazione di alimentazione per serre, nei sistemi di approvvigionamento idrico e in altri settori dell'economia come dispositivo di intercettazione o per automatizzare la regolazione dei processi tecnologici. La progettazione della valvola di controllo del vapore viene eseguita in conformità con le normative. Le valvole vengono utilizzate con attuatori elettrici, termostati, attuatori pneumatici, regolatori di pressione differenziale, che è possibile acquistare separatamente. Qui troverai gli accessori per l'installazione e per garantire il buon funzionamento delle valvole.

Schema di collegamento

Per i pavimenti riscaldati ad acqua, la valvola viene spesso installata in parallelo. Per la sua implementazione, devono essere utilizzati 2 o 3 circuiti di riscaldamento con un vettore di calore circolante. L'approvvigionamento idrico e la pressione sono regolati da una o più valvole installate in parallelo. Quando si miscela il liquido di raffreddamento in parallelo, le linee del riscaldamento a pavimento devono essere scollegate in anticipo.

Di norma, i rubinetti di controllo vengono regolati in modo indipendente, manualmente, dove è impostato il volume richiesto dell'acqua passata.

Importante! Se viene utilizzato un circuito in parallelo, si consiglia di sostituire il bypass con una valvola di bypass. Questo viene fatto per ridurre il carico di esercizio e risparmiare energia fornita alla pompa.

Il circuito ha un segno meno: il liquido di raffreddamento che entra nel circuito avrà la stessa temperatura dell'acqua in uscita dal circuito di ritorno alla caldaia. Per questo motivo l'acqua calda viene distribuita in modo non uniforme lungo i circuiti.

Schema di installazione del riscaldamento a pavimento

Caratteristiche di installazione

La procedura stessa si riduce al fatto che la valvola è collegata alle tubazioni necessarie. Affinché i raccordi funzionino a lungo e senza problemi, la connessione deve essere implementata correttamente, tenendo conto di tutti i suggerimenti e le raccomandazioni. In caso di mancanza di esperienza, si consiglia di contattare uno specialista. In caso contrario, il sistema di riscaldamento non sarà efficiente ed economico come dovrebbe essere.

Prima di procedere con i lavori di installazione, prestare attenzione alla valvola a due vie: sul suo corpo è presente una filettatura esterna o interna, sulla quale è avvitato il dado (o raccordo) della tubazione. Per una connessione affidabile, gli esperti consigliano di avvolgere la filettatura con un sigillante, adatto per il nastro FUM.

Il set di raccordi comprende guarnizioni speciali per garantire il corretto livello di tenuta. Se non sono disponibili, dovranno essere acquistati separatamente, dello spessore e del diametro appropriati. Il compito principale è garantire una connessione stretta, senza distorsioni sul filo, che impedirà possibili perdite. Non sono necessari strumenti o dispositivi speciali.

Nota! Le valvole a due vie non funzionano nelle condizioni più semplici, vale a dire sotto l'influenza di alte temperature. Per questo motivo, le connessioni filettate possono perdere la loro tenuta, quindi la procedura di connessione deve essere eseguita in modo responsabile.

Consigli degli esperti:

1. Durante l'installazione, assicurarsi che non ci siano forze nelle tubazioni.
2. Prima di installare l'elemento sulla rete idrica, quest'ultima deve essere accuratamente pulita, rimuovendo tutte le impurità. Hanno un effetto negativo sulla condizione dei materiali di tenuta, per cui viene compromessa la tenuta della valvola.
3. Nel tempo, potrebbe essere necessario riparare o smontare il dispositivo, quindi lascia uno spazio sufficiente attorno ad esso.
4. Un'attenta installazione è importante. Se viene utilizzato un collegamento a flangia, si consiglia di serrare le viti corrispondenti alternativamente per evitare stress interni. Con il metodo di installazione filettato, vengono utilizzati i tiranti di regolazione, che consentiranno di smantellare la valvola in futuro.
5. Se è necessario spurgare o lavare l'intero sistema di tubazioni, la valvola viene rimossa e al suo posto viene inserito un adattatore.

L'installazione è un processo complesso e dipende in gran parte dallo schema scelto. Per evitare errori, si consiglia di ordinare un servizio di installazione delle valvole da specialisti.

Valvola nell'impianto di riscaldamento

Processo di installazione

L'installazione di una valvola a due vie per il riscaldamento consiste nel suo corretto collegamento alla tubazione. La connessione deve essere effettuata utilizzando una filettatura interna o esterna. Per fare ciò, è necessario avvitare un dado a risvolto o un raccordo su di esso. In precedenza, la filettatura della tubazione deve essere protetta con un materiale sigillante (nastro FUM o sigillante naturale). L'installazione deve essere eseguita tenendo conto del fatto che l'alta temperatura influisce sulla tenuta della connessione filettata delle parti, indebolendola.

Le valvole a due vie sono complete di guarnizioni specialida utilizzare durante l'installazione. Renderanno le connessioni più strette possibile, prevengono possibili perdite di refrigerante dalla linea. Se necessario possono essere sostituite con le stesse guarnizioni, adatte per diametro e spessore.