Les vannes font partie intégrante de tout système de chauffage (CO), quel que soit le schéma choisi et la configuration des circuits. À l'aide de ces appareils simples, les paramètres d'alimentation en chaleur sont ajustés, la sécurité et la stabilité du système sont assurées. Cette publication examinera les principales vannes utilisées dans les systèmes de chauffage centralisés et autonomes, leur objectif, leur principe de fonctionnement et leurs caractéristiques de conception.
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Critères de choix
Le nombre et les paramètres des vannes nécessaires pour un CO spécifique sont sélectionnés au stade des calculs et de la conception. Les principaux critères qui influencent le choix de ces éléments sont:
- Type, schéma et configuration du CO.
- Conditions de température (nominale et maximale).
- Pression du système (de travail et maximale).
- Section de pipeline et type de filetage.
- Type de liquide de refroidissement (eau, saumures, antigels).
Le fonctionnement de ces appareils stabilise le CO, le rend efficace et sûr. Quiconque est engagé dans l'auto-installation d'un système de chauffage dans une maison doit connaître son objectif et son principe de fonctionnement. Toutes les vannes peuvent être divisées en fonction de leur objectif en trois catégories: groupe de sécurité, de contrôle et de régulation.
Tout le monde sait que tout CO est une source de danger accrue, car le liquide de refroidissement dans le système est sous pression. Et plus la température est élevée, plus la pression (en CO fermé) est élevée. Ensuite, considérez les appareils qui sont responsables de la sécurité du CO
Sécurité
Dans la plupart des modèles de chaudières modernes, les fabricants proposent un système de sécurité dont le "chiffre clé" est les raccords de sécurité inclus directement dans l'échangeur de chaleur de la chaudière ou dans sa tuyauterie.
Rendez-vous soupape de sécurité dans l'installation de chauffage consiste à empêcher la montée en pression dans le système au-dessus du niveau admissible, ce qui peut entraîner: la destruction des canalisations et de leurs raccords; fuites; explosion de l'équipement de la chaudière
La conception de ce type de ferrures est simple et sans prétention. L'appareil se compose d'un corps en laiton, qui abrite un diaphragme de fermeture à ressort relié à la tige. La résilience du ressort est le principal facteur qui maintient le diaphragme en position verrouillée. La poignée de réglage ajuste la force de compression du ressort.
Lorsque la pression sur le diaphragme est supérieure à celle réglée, le ressort est comprimé, il s'ouvre et la pression est relâchée à travers le trou latéral. Lorsque la pression dans le système ne peut pas surmonter l'élasticité du ressort, le diaphragme revient à sa position d'origine.
Conseil: achetez un dispositif de sécurité avec régulation de pression de 1,5 à 3,5 bar. La plupart des modèles d'équipement de chaudière à combustible solide entrent dans cette gamme.
Conception et principe de fonctionnement
Une vanne de radiateur conçue pour l'équilibrage manuel du chauffage se compose des éléments suivants:
- Corps en laiton avec raccords filetés. À l'intérieur, par coulée, une selle est fabriquée - un canal rond vertical, légèrement en expansion vers le haut.
- Broche de verrouillage et de réglage avec une pièce de travail en forme de cône qui pénètre dans le siège lors du vissage et limite le débit d'eau.
- Joints toriques en caoutchouc EPDM.
- Capuchon protecteur en plastique ou en métal.
La figure montre une vanne de Caleffi (site Web - https://www.caleffi.com)
Noter. Tous les fabricants renommés - Danfoss, Herz, Caleffi et autres - proposent 2 types de vannes - droites et coudées.Le principe de fonctionnement est le même, seule la forme change.
Le dispositif de vanne d'équilibrage est illustré plus en détail dans le schéma ci-dessus. Il montre que la rotation de la broche entraîne une augmentation ou une diminution de la zone d'écoulement, et le réglage est effectué. Le nombre de tours de la position fermée à la position ouverte maximale est de 3 à 5, selon le fabricant de la vanne. Pour tourner la tige, vous devez utiliser une clé hexagonale régulière ou spéciale.
Les grues à coffre diffèrent des grues à radiateur par leurs dimensions, leur position de broche inclinée et leurs équipements conçus pour:
- vidange du liquide de refroidissement;
- connexion d'appareils de mesure;
- reliant le tube capillaire au régulateur de pression.
Dispositif de vanne principal pour l'équilibrage des branches de chauffage
Pour référence. Les modèles de vannes de radiateur, par exemple, de la marque Oventrop, sont également équipés d'un tuyau de vidange.
La gamme de ponts roulants est en constante expansion en raison de l'émergence de nouveaux produits de haute technologie. Un exemple est une vanne verticale Caleffi de fabrication italienne équipée d'un débitmètre.
La vanne Caleffi avec débitmètre peut être montée en 2 positions - horizontale et verticale
Bouche d'aération
Assez souvent, des sas d'air se forment dans le CO. En règle générale, il y a plusieurs raisons à leur apparition:
- ébullition du liquide de refroidissement;
- teneur élevée en air dans le liquide de refroidissement, qui est automatiquement ajouté directement à partir de l'alimentation en eau;
- En raison de fuites d'air par des connexions qui fuient.
Le résultat des sas d'air est un chauffage inégal des radiateurs et une oxydation des surfaces internes des éléments métalliques CO. La soupape de décharge d'air du système de chauffage est conçue pour évacuer l'air du système en mode automatique.
Structurellement, l'évent est un cylindre creux en métal non ferreux, dans lequel se trouve un flotteur, relié par un levier avec une vanne à pointeau, qui, en position ouverte, relie la chambre d'évent à l'atmosphère.
En état de fonctionnement, la chambre intérieure de l'appareil est remplie d'un liquide de refroidissement, le flotteur est soulevé et le robinet à pointeau est fermé. Si de l'air entre, qui monte jusqu'au point supérieur du dispositif, le liquide de refroidissement ne peut pas monter dans la chambre jusqu'au niveau nominal, et par conséquent, le flotteur est abaissé, le dispositif fonctionne en mode évacuation. Une fois l'air libéré, le liquide de refroidissement monte dans la chambre de ce type de raccords au niveau nominal et le flotteur prend sa place régulière.
Emplacement d'installation de la vanne
Il y a des points dans le système de chauffage où l'air est nécessairement collecté. Ainsi, les robinets de Mayevsky dans l'appartement doivent être installés sur chaque radiateur. Dans de nombreux modèles de radiateurs modernes, les dispositifs de purge d'air sont installés au stade de la fabrication par les fabricants eux-mêmes.
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Noter! Si vous avez des radiateurs classiques, la vanne d'air doit être installée dans la partie supérieure de celle-ci, située en face de la connexion.
Ainsi, vous pouvez toujours contrôler vous-même le fonctionnement normal de vos batteries de chauffage et ne pas dépendre du désir des employés du bureau du logement ou de l'humeur des voisins d'en haut.
Points d'installation des soupapes de décharge d'air:
- radiateurs, serpentin de salle de bain, partie supérieure;
- le point le plus haut du pipeline;
- système de sécurité de la chaudière de chauffage dans les communications individuelles;
- pour branchement hydraulique;
- sur les collecteurs du collecteur commun;
- sur toutes les boucles en forme de U dans les communications, au point le plus haut;
- pour joints de dilatation dans les systèmes de chauffage en plastique.
Il faut comprendre que l'air s'accumule toujours dans la partie supérieure des communications.Un sas d'air peut se produire dans le coude d'un tuyau en plastique si l'installation n'a pas été effectuée correctement et qu'il y a eu une déformation de température.
Le moyen le plus simple de se débarrasser définitivement du bouchon du pipeline est de couper un té dans le tuyau. Sur la branche verticale libre du té (dont le diamètre est choisi en conséquence), une vanne est installée pour libérer l'air.
Dos
Dans le CO gravitaire, il existe des conditions dans lesquelles le liquide de refroidissement peut changer la direction du mouvement. Cela risque d'endommager l'échangeur de chaleur du générateur de chaleur en raison d'une surchauffe. La même chose peut se produire dans des CO suffisamment complexes avec mouvement forcé du liquide de refroidissement, lorsque l'eau, à travers le tuyau de dérivation de l'unité de pompage, rentre dans la chaudière dans la chaudière. Mécanisme d'action clapet anti-retour dans l'installation de chauffage assez simple: il ne fait passer le liquide de refroidissement que dans un seul sens, le bloquant lors du recul.
Il existe plusieurs types de ce type de ferrures, qui sont classés en fonction de la conception du dispositif de verrouillage:
- en forme de disque;
- Balle;
- pétale;
- bivalve.
Comme le nom l'indique déjà, dans le premier type, un disque (plaque) à ressort en acier, relié à la tige, agit comme un dispositif de verrouillage. Dans une vanne à bille, une bille en plastique fait office d'obturateur. En se déplaçant «dans le bon sens», le liquide de refroidissement pousse la bille à travers le canal dans le corps ou sous le couvercle de l'appareil. Dès que la circulation de l'eau s'arrête ou que le sens de son mouvement change, la bille, sous l'influence de la gravité, reprend sa position d'origine et bloque le mouvement du liquide de refroidissement.
Dans le pétale, le dispositif de verrouillage est un couvercle à ressort, qui s'abaisse lorsque la direction de l'eau dans le CO change sous l'action de la gravité naturelle. L'élément bivalve est installé (en règle générale) sur des tuyaux de grand diamètre. Le principe de leur travail ne diffère pas de celui des pétales. Structurellement, dans une telle armature, au lieu d'un pétale, chargé par ressort d'en haut, deux volets à ressort sont installés.
Ces dispositifs sont conçus pour réguler la température, la pression et stabiliser le travail du CO.
Équilibrage
Tout CO nécessite un réglage hydraulique, c'est-à-dire un équilibrage. Elle est réalisée de différentes manières: par des diamètres de tuyaux correctement sélectionnés, des rondelles, avec des sections d'écoulement différentes, etc. vanne d'équilibrage pour système de chauffage.
Le but de cet appareil est de fournir le volume de liquide de refroidissement et la quantité de chaleur requis pour chaque dérivation, circuit et radiateur.
La vanne est une vanne classique, mais avec deux raccords installés dans son corps en laiton, qui permettent de connecter un équipement de mesure (manomètres) ou un tube capillaire avec un régulateur de pression automatique.
Le principe de fonctionnement de la vanne d'équilibrage pour le système de chauffage est la suivante: En tournant le bouton de réglage, il est nécessaire d'obtenir un débit de liquide de refroidissement strictement défini. Cela se fait en mesurant la pression à chaque buse, après quoi, selon le schéma (généralement fourni par le fabricant à l'appareil), le nombre de tours du bouton de réglage est déterminé pour atteindre le débit d'eau souhaité pour chaque circuit CO. . Les régulateurs d'équilibrage manuels sont installés sur des circuits avec jusqu'à 5 radiateurs. Sur les branches avec un grand nombre d'appareils de chauffage - automatique.
Quelle est la différence entre une vanne d'équilibrage et un robinet conventionnel
Contrairement aux vannes d'arrêt et de régulation classiques, la vanne d'équilibrage, du fait de l'action combinée de la membrane et du ressort, réagit aux variations de pression survenant dans l'installation.Il maintient la pression différentielle dans les impasses du circuit conformément à la valeur de consigne. Cette régulation est idéale pour les appareils de chauffage qui fonctionnent en permanence à un débit de fluide caloporteur équilibré.
Ce niveau de contrôle des modes hydrodynamiques augmente le rendement du réseau de chaleur, réduit le coût des services de chauffage et ne peut être assuré dans les conditions de n'utiliser que des vannes à bille conventionnelles.
La différence entre la vanne d'équilibrage et les vannes typiques:
- Réduit le coût des équipements de pompage pour la circulation du liquide de refroidissement.
- Prend en charge la différence de température - delta T. Vannes indépendantes de la pression qui fournissent le débit de conception à travers le radiateur pour les situations de charge pleine ou partielle. Par conséquent, la valeur delta T calculée sera atteinte, ce qui entraînera une augmentation du rendement des sources de chaleur ou des échangeurs de chaleur.
- Il équilibre le débit de circulation, mesure les pertes de charge en état de fonctionnement et bloque les perturbations hydrauliques à travers le radiateur.
- L'ajustement de la consommation d'eau de chauffage, en fonction de la destination des objets, apporte un effet économique important du fait de la faible consommation spécifique de carburant.
- Réglage de la consommation minimale de gaz et maintien d'un régime de température constant dans toutes les pièces, y compris pendant la période d'absence temporaire des résidents.
Contourne
Il s'agit d'un autre élément CO conçu pour égaliser la pression dans le système. Principe d'opération vanne de dérivation du système de chauffage est similaire à celui de sécurité, mais il y a une différence: si l'élément de sécurité évacue l'excès de liquide de refroidissement du système, le by-pass le renvoie à la conduite de retour au-delà du circuit de chauffage.
La conception de cet appareil est également identique aux éléments de sécurité: un ressort à élasticité réglable, un diaphragme obturateur avec une tige dans un corps en bronze. Le volant ajuste la pression à laquelle ce dispositif est déclenché, la membrane ouvre le passage pour le liquide de refroidissement. Lorsque la pression dans le CO se stabilise, la membrane revient à sa place d'origine.
Où est-il censé mettre la valve
L'emplacement d'installation dépend de la disposition de la tuyauterie. Il est important de se rappeler que la pertinence de l'installation de ces appareils est déterminée au stade de la conception. S'il est possible de s'en passer, il est préférable d'utiliser des moyens de régulation standard - robinets, thermostats. Toutes les vannes d'arrêt supplémentaires affectent la résistance hydraulique, ce qui réduit la vitesse de déplacement de l'eau chaude.
Exemples de schémas d'installation pour les systèmes à un et deux tuyaux
Emplacements d'installation des vannes d'équilibrage, en fonction du schéma de chauffage:
- Un tuyau. Installé devant les radiateurs, il régule uniquement le volume du liquide de refroidissement pour une branche d'alimentation en chaleur séparée.
- Deux tuyaux. Il existe deux options d'installation possibles. Le premier est l'installation du modèle manuel sur le tuyau d'alimentation. Le second est une combinaison d'une vanne d'équilibrage automatique sur la conduite de retour avec un régulateur de pression différentielle dans l'alimentation. Cela équilibre l'équilibre hydraulique.
Important: les équilibreurs ne sont pas installés dans un circuit de chauffage radial ou collecteur. Un ajustement précis du travail est impossible en raison des changements de pression constants dans différentes sections de la ligne.
Trois façons
Il existe une pratique pour atteindre une certaine température du liquide de refroidissement dans diverses branches et circuits du CO en mélangeant ou en divisant les flux de liquide de refroidissement. Vanne à trois voies sur le système de chauffage joue le rôle d'un appareil qui régule la température du fluide de travail après le générateur de chaleur.
La conception de la vanne mélangeuse est simple: il y a trois trous dans le corps de l'appareil, deux entrées et une sortie. Les dispositifs d'isolement ont une entrée et deux sorties.
Le dispositif de commande principal de cet élément est une tête thermique, à l'intérieur de laquelle se trouve un réservoir avec un liquide (soufflet). Lorsque le capteur à distance est chauffé, le liquide qu'il contient se dilate et pénètre dans le soufflet. Le volume de ce réservoir se dilate et agit sur la tige de soupape, qui ouvre ou ferme les orifices de mélange ou de fendage. Les types séparateurs de cet élément CO utilisent le même principe, mais la tige n'ouvre pas le passage pour les flux, mais divise un flux en deux.
L'appareil peut être contrôlé non seulement par la tête thermostatique. Les appareils manuels sont très populaires. La profondeur de poussée de la tige est déterminée par la rotation de la poignée de commande. Aujourd'hui, sur le marché de la technologie climatique, ces appareils à variateurs électriques et servo sont largement représentés.
Méthodes de réglage du système de chauffage
Il arrive souvent que les erreurs commises lors de l'installation du système de chauffage ne puissent être détectées qu'après la mise en service de l'équipement. La détermination incorrecte de la quantité de liquide de refroidissement requise est l'une des raisons de l'apparition de pannes dans l'approvisionnement en chaleur de la maison. Lorsqu'il y a peu de liquide dans le système, il fera froid dans la pièce, et s'il y en a beaucoup, l'air surchauffe et ne passe pas dans d'autres pièces.
Un ajustement de la structure chauffante est nécessaire pour ajuster le fonctionnement. S'il n'est pas produit, la durée de vie de l'équipement sera considérablement réduite.
Le système de chauffage est régulé par l'une des deux méthodes suivantes:
- de manière qualitative - en modifiant la température du liquide de refroidissement;
- quantitativement - avec lui, le volume du liquide est modifié.
La régulation qualitative est effectuée à la source de chaleur et quantitative - directement sur la structure chauffante. Avant de procéder à sa mise en œuvre, déterminez le volume de liquide consommé et la température du liquide de refroidissement, à l'aide de dispositifs spéciaux à cet effet - un compteur d'eau et un débitmètre.
Lorsqu'il n'y a pas de tels dispositifs, les débits réels sont comparés aux données calculées. Le plus souvent, des systèmes de chauffage à deux tuyaux sont installés qui peuvent fournir chaleur et confort dans la maison. Vous aurez également besoin de vannes d'arrêt et de contrôle pour le chauffage.
Appareil de maquillage automatique
En raison de diverses circonstances (évaporation naturelle, fonctionnement de l'élément de sécurité, etc.), le volume de liquide de refroidissement en CO peut diminuer. Moins il y a de liquide de refroidissement, plus il y a d'air dans le système, ce qui perturbe inévitablement la circulation de l'eau en CO et la surchauffe des équipements de la chaudière. Pour empêcher l'air de pénétrer dans le système, il est nécessaire de reconstituer la quantité de liquide de refroidissement à temps. Vous pouvez le faire manuellement ou vous pouvez installer vanne d'appoint pour système de chauffage, organisant ainsi le réapprovisionnement automatique en CO avec un liquide de refroidissement.
La conception de ce type de raccords ne diffère pratiquement pas des raccords de sécurité, mais le principe de fonctionnement est exactement le contraire: tant qu'il y a la pression nécessaire dans le CO, qui soutient la membrane contre le siège, le ressort est dans un état compressé. Lorsque la pression descend en dessous du minimum, le ressort se redresse et éloigne la membrane du siège, permettant à l'eau du réservoir d'alimentation ou du réseau d'alimentation en eau d'entrer dans le CO. En figue. La construction de cet appareil est illustrée ci-dessous.
Au fur et à mesure que le CO est rempli, la pression augmente, le ressort est comprimé et la membrane repose dans le siège sur le corps, coupant le maquillage.
Important! La sélection des vannes est un processus complexe et important qu'il vaut mieux laisser aux professionnels.
