Vanne de régulation à deux voies: principe de fonctionnement, types

Dans les systèmes de chauffage, où des radiateurs et des refroidisseurs sont utilisés dans les nœuds de tuyauterie, il existe un type caractéristique de raccords - une vanne à deux voies. L'appareil régule rapidement et précisément les volumes d'alimentation et de prélèvement d'eau. Il est en demande dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. De nos jours, les vannes à deux voies équipées d'un actionneur électrique, qui sont contrôlées par des capteurs spéciaux, sont très demandées. Ce sont des appareils fiables et faciles à installer, dont nous apprendrons ci-dessous les caractéristiques de conception et les différences.

Vanne à deux voies

Objectif et conception

L'équipement classique de l'appareil est le suivant:

• valve thermostatique;
• tête thermique avec un capteur à distance;
• soupape de tête thermique;
• capteur de limitation prenant en compte la température;
• mètre;
• pompe de circulation;
• filtre à eau;
• clapet anti-retour.

Des dispositifs de réglage bidirectionnels sont utilisés partout, mais beaucoup dépend du matériau dont ils sont faits. Compte tenu des caractéristiques de conception, nous ferons immédiatement une réservation que les vannes sont disponibles avec un ou deux sièges. En utilisant le second type, les débits du fluide de travail sont régulés et coupés, et des chutes de pression importantes sont autorisées, auxquelles une vanne à un siège ne peut pas faire face. La valve elle-même ressemble à une pièce séparée avec un entraînement mécanique ou électronique. Il arrive qu'une source d'énergie supplémentaire ne soit pas fournie, elle est donc installée après l'installation de l'appareil.

Avantages d'une vanne à deux voies:

• construction simple;
• facile à installer;
• ne nécessite pas d'implication humaine pour un travail efficace;
• maintenable;
• fiable;
• sert pendant longtemps;
• scellé;
• caractérisé par une faible résistance hydraulique;
• disponible.

En faisant attention à la conception de l'élément, il semble qu'il soit similaire à une vanne standard, mais les mécanismes sont très différents. Par exemple, le clapet principal d'une vanne est une tige ou une bille. C'est-à-dire que la tige, qui est en position horizontale ou verticale, ou une bille tournée autour de son axe de 90 degrés, est responsable de la limitation du débit d'eau. L'appareil fonctionne selon un schéma simple - un trou spécial s'ouvre et du liquide y est transporté. Pour que ces éléments structurels fonctionnent, un actionneur est connecté à la vanne, ce qui nécessite de l'électricité ou de l'air comprimé. Le variateur lui-même est combiné avec des dispositifs séparés qui prennent en compte la pression du système, la température et d'autres caractéristiques.

Conception de la vanne

Comment choisir et appliquer une vanne à trois voies

La vanne à trois voies doit être correctement sélectionnée pour sa capacité. Il doit également avoir le diamètre de filetage correct (1/2 ou 3/4 pouce) et s'aligner correctement avec la tête thermique ou le servo.

Il existe des options de conception pour la vanne avec un capteur de température intégré, de sorte qu'elle n'a pas besoin d'une tête thermique.

Dans les listes d'équipements des entreprises, vous pouvez trouver de nombreux appareils de ce type.De tout cela, vous devez choisir ce dont vous avez besoin, ce qui n'est pas toujours facile. À bien des égards, des spécialistes bien informés de l'organisation commerciale vous aideront à faire le bon choix. Mais vous ne devez pas vous fier uniquement à leur opinion, il est préférable de résoudre vous-même le problème.

Vannes de mélange et de séparation à trois voies

La vanne à trois voies est une unité de mélange (division) de flux liquides avec trois connexions. Les flèches sur le corps de la vanne indiquent la fonction qu'elle remplit. Par exemple, le dispositif mélange 2 flux dans des proportions différentes en fonction de la position du clapet.

Dans la première position extrême, seul le premier flux entrera dans la sortie, dans l'autre extrême - seul le deuxième flux, en position médiane, les flux se mélangeront dans des proportions égales, par exemple.

• Si des liquides avec des températures différentes sont fournis, alors en utilisant la vanne, il est possible de réguler la température du liquide à la sortie, obtenue à la suite du mélange des deux courants.

La vanne de séparation divisera les flux en 2 directions, mélangeant le liquide de refroidissement dans une proportion ou une autre en différentes branches. Son application est exactement la même que celle du mitigeur, seule l'installation le long des branches est reflétée.

• Sur la base des deux vannes, il est possible de créer des régulateurs de température dans les réseaux de chaleur. Dans ce cas, la température de sortie peut être ajustée par un capteur de température intégré ou la vanne peut être contrôlée par une tête thermique avec un capteur de température à distance.

Conceptions de vannes à trois voies

Les vannes à soupape sont plus couramment utilisées, dans lesquelles le siège se déplace sur une tige à ressort et ferme les entrées. Il s'agit d'une conception courante utilisée avec les têtes thermiques à action de poussée.

Une autre option est un interrupteur à bille rotatif. La commutation entre les flux se produit lorsque le régulateur est tourné, ce qui est généralement effectué par un servo variateur sur commande d'un capteur de température. Un tel système est plus coûteux et volatil.

Schéma d'application de la vanne à trois voies

Un schéma de raccordement typique pour une vanne à trois voies, pour protéger l'échangeur de chaleur d'une chaudière à combustible solide contre le retour froid. Le liquide de refroidissement est mélangé de l'alimentation au retour dans un petit cercle. Le but est de maintenir toujours plus de 55 degrés au retour, de sorte que la condensation de la vapeur d'eau sur l'échangeur de chaleur ne se produise pas et, par conséquent, qu'il n'y ait pas de pollution et de corrosion acide importantes.

Le capteur à soufflet de la tête thermique est installé sur la conduite de retour et donne un ordre à la tête thermique sur le degré de pression sur la tige du mitigeur à trois voies. La pré-ouverture est ajustée en tournant le réglage.

Où d'autre les vannes à 3 voies sont-elles utilisées?

Les applications typiques pour contrôler la température du fluide caloporteur avec des vannes à trois voies sont les suivantes.

• Réglage de la température de l'agent chauffant fourni par le ballon tampon. Un accumulateur de chaleur chargé peut contenir un liquide trop chaud qui n'est pas nécessaire dans la maison. Par conséquent, la vanne mélange le flux de retour froid dans le flux d'alimentation en fonction des réglages des propriétaires.

• Maintien de la température du liquide de refroidissement dans les circuits de chauffage par le sol. Pour un fonctionnement normal du chauffage par le sol, la température d'alimentation ne doit pas dépasser 55 degrés. Les chaudières pour le réseau de radiateurs donnent généralement plus. Dans la plupart des systèmes de chauffage par le sol, des unités de pompage et de mélange sont installées qui maintiennent une température stable avec des chutes de pression et des débits de liquide de refroidissement.

• Dans les systèmes de chauffage complexes, où après l'égaliseur de pression (tampons, flèches hydrauliques, anneaux), des circuits avec des exigences de température différentes sont connectés. Il est plus sûr d'effectuer le réglage non pas en réduisant le débit le long du circuit, mais par une unité de mélange basée sur une vanne à trois voies.

Au lieu d'une vanne à trois voies, dans de nombreux schémas, une vanne à deux voies peut être utilisée, qui régule la quantité de débit, qui sera ensuite mélangée au niveau du té dans le courant principal. Mais ces unités nécessitent une pression stable, ainsi qu'un calcul spécial, par conséquent, une vanne à deux voies peut être trouvée dans les unités de pompage et de mélange d'usine.

Parfois, seule une température de sortie fixe est requise. Une vanne avec un dispositif thermostatique est moins chère ...

Comment choisir une vanne trois voies en fonction de la capacité

La principale caractéristique d'une vanne à trois voies est la capacité nominale, désignée par Kvs, m³ / h. Il est indiqué sous la condition d'une différence de pression au niveau des raccords de vanne de 1 bar.

Par exemple, dans le catalogue (dans les caractéristiques), vous pouvez trouver Kvs = 2,5 en m³ / h, ce qui signifie qu'à une pression de 1 bar, 2,5 mètres cubes de liquide de refroidissement passeront à travers une vanne entièrement ouverte par heure. Mais comment utiliser ce chiffre dans la vraie vie?

• Premièrement, nous devons savoir de combien de liquide nous avons besoin pour passer à travers une telle valve? Deuxièmement, quelle est la chute de pression à travers la vanne dans notre circuit?

Le débit de liquide requis Ktr, m3 / heure à travers la vanne pour tout schéma n'est pas difficile à calculer par la formule:

Calcul de la vanne à trois voies

Ktr = 0,86 Q / ∆t, où Q est la puissance de dérivation (charge thermique), pour une chaudière ou un circuit de chauffage de toute la maison, elle est prise en fonction de la puissance de génération de chaleur kW, ∆t est la différence entre l'alimentation et températures de retour, généralement 20 degrés, et pour un sol chaud - 10 degrés.

Ensuite, pour la tuyauterie d'une chaudière de 20 kW, les liquides doivent passer à travers la vanne au moins Ktr = 0,86 20/20 = 0,86 mètre cube / heure, avec une perte de charge de 1 bar.

Mais notre perte de charge est bien moindre - environ 0,2 bar. À cette pression, le débit de la vanne devrait être beaucoup plus élevé. Lequel exactement?

• La perte de charge pour tout circuit entre l'alimentation et le retour ne dépassera pas 0,2 bar, typiquement entre 0,1 et 0,2 bar.

Il existe une certaine formule empirique à cet égard - le débit de la vanne dans notre circuit ne doit pas être inférieur à

K = Ktr / √r, mètres cubes / heure, K = 0,86 / √0,2 = 1,9 m³ / h.

Nous sélectionnons une vanne avec une caractéristique plus élevée: Kvs est supérieur à K, mais pas beaucoup, afin de ne pas surpayer le volume de la structure, Kvs = 2,5 m³ / h convient.

Nous sélectionnons un mitigeur à trois voies d'une telle capacité chez un fabricant bien connu et nous pensons qu'il nous fournit un mélange normal dans un circuit d'une puissance de 20 kW.

En général, la sélection des têtes thermiques, leur placement, la mise en place du travail avec la vanne à trois ou deux voies sélectionnée n'est pas une tâche facile. Pour les débutants, il est conseillé de consulter au moins un vendeur expérimenté avec une démonstration de l'installation et des instructions d'utilisation, la création d'une unité de mélange et la détermination de son adéquation à un schéma spécifique. De plus, si vous prévoyez d'utiliser un moteur électrique. Ou il reste à confier ce travail à un spécialiste.

Domaines d'utilisation

Comme indiqué ci-dessus, ce type de vanne de régulation est utilisé dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Considérons séparément les caractéristiques de son utilisation dans un circuit à "plancher chaud".

Si une chaudière est installée dans la maison, sa tâche consiste à chauffer l'eau et, en règle générale, sa température est assez élevée, adaptée aux radiateurs (de +75 à +95 degrés Celsius). Pour le système «plancher chaud», un tel chauffage n'est pas nécessaire, car les normes sanitaires réglementent un maximum de +35 degrés Celsius. Ce chiffre suffit pour marcher confortablement sur le sol. Si la température est plus élevée, cela causera non seulement des inconvénients aux résidents, mais affectera également négativement le revêtement de sol de finition. Par exemple, le linoléum ou le revêtement de sol stratifié se déforme facilement.

Le "plancher chaud" est monté sous la chape, en outre, différents matériaux de revêtement de sol sont utilisés. Pour cela, le liquide de refroidissement est chauffé à +50 degrés Celsius. Lorsque le chauffage par le sol est directement connecté à une chaudière ou à un système de chauffage centralisé, la température qui en résulte est trop élevée. Pour l'abaisser à l'entrée du circuit, une vanne mélangeuse pour plancher chaud est montée, avec une vanne à deux ou trois voies déjà prévue. Comme son nom l'indique, le but de ces raccords est de mélanger l'eau chaude et froide circulant le long du circuit. Autrement dit, le processus de passage du fluide change - pour le radiateur, l'eau reste chaude et le déjà mélangé, ayant une température plus basse, pénètre dans le sol chaud.

Valve installée

Domaines d'application des modules de communication

L'appareil, qui peut être acheté de manière rentable dans notre magasin, peut être utilisé dans la structure de contrôle du chauffage pour réguler et optimiser le fonctionnement des systèmes de chauffage conformément aux données des capteurs météorologiques externes et des capteurs de température internes.

L'appareil est un élément nécessaire lors du raccordement de télécommandes ou d'écrans d'ambiance pour contrôler un système de chauffage multi-circuits.

Il sert à recevoir des informations des capteurs de température d'eau et d'air internes et externes et à contrôler directement ou indirectement la température dans le système de chauffage, à contrôler le fonctionnement des chaudières ou des pompes.

Le module de communication peut également être utilisé pour contrôler des vannes dans diverses industries.

De quels matériaux est-il fait

Les produits en fonte, en laiton et en acier sont désormais courants. Par exemple, des raccords en fonte et en acier sont installés dans des systèmes de canalisations avec un grand débit d'eau ou de vapeur. Les vannes en laiton se trouvent souvent dans les systèmes de ventilation. Leur principal avantage est leur taille compacte, de sorte que l'élément est monté même dans de petites pièces avec une consommation d'eau limitée.

Une vanne de régulation en acier ou en fonte est recommandée. Les produits en acier sont répandus, ils sont aussi durables que leurs homologues en fonte, mais beaucoup moins chers. Lors du choix d'un matériau, les caractéristiques de la pression dans le système et les dimensions de la vanne elle-même sont prises en compte.

Valve en acier

Durée de vie des vannes à trois voies

Les facteurs les plus importants affectant la vie d'un tripartite:

1. Le matériau à partir duquel il est fabriqué.
2. Respect des conditions de fonctionnement prescrites par le fabricant - le régime de température et la qualité du liquide de refroidissement.
3. Intensité d'exploitation.
4. Qualité d'installation.

En moyenne, les fabricants donnent une garantie pour leurs produits de 5 à 7 ans, ce qui signifie qu'une vanne à trois voies peut facilement fonctionner 2 fois plus longtemps. Mais la garantie pour les modèles en plastique ne dépasse pas 1 an.

Les vannes à commande manuelle ont toujours été reconnues comme les plus fiables. Les capteurs électroniques et thermostatiques échouent beaucoup plus rapidement que la vanne elle-même et nécessitent une réparation ou un remplacement complet.

Types de vannes de régulation

Les raccords diffèrent de plusieurs manières.

En fonction des caractéristiques de conception, 2 types sont distingués:

• traversant - dans eux, les buses ont l'emplacement opposé;
• angulaire - situé à un angle de 90 degrés.

Faites attention à la façon dont la vanne est contrôlée.

Selon ce paramètre, 3 types sont distingués:

• pneumatique;
• hydraulique;
• équipé d'un moteur électrique.

Le dispositif d'entraînement électrique est un moteur électrique de faible puissance ou des solénoïdes de rétraction. Bien sûr, il existe des produits à commande manuelle, mais ils sont plus difficiles à utiliser, car ils ne permettent pas de définir les paramètres exacts. Les appareils fonctionnent sur un réseau électrique avec un courant alternatif de 220 V ou constant de 24 V.

Certains nœuds d'intercommunication fonctionnent de manière autonome, sans alimentation électrique. De telles vannes sont commandées et régulées au moyen d'un diaphragme et d'un ressort lui faisant face. En retour, une course est utilisée, le long de laquelle le liquide de refroidissement se déplace - elle dirige également la membrane dans la bonne direction.

Ce que donne la vanne à deux voies:

• la consommation est régulée, les ressources (eau) sont distribuées et économisées;
• consommation de chaleur plus économique;
• les équipements et les réseaux sont protégés des chutes de pression;
• si elle est utilisée correctement, la vanne prolongera la durée de vie de l'équipement connecté et du réseau lui-même.

Les appareils sont fixés avec des brides, filetées ou soudées.L'une des sous-espèces de la connexion filetée est le montage à broche, dans lequel la vanne est vissée dans un autre appareil. Lorsque l'installation est soudée, des tuyaux de dérivation spéciaux sont utilisés.

Séparément, nous mettons en évidence la vanne télécommandée, qui est la plus simple à utiliser. De tels dispositifs sont complétés par des commandes électriques ou des consoles. Ce sont les salles de contrôle qui reçoivent toutes les caractéristiques et paramètres actuels du système. Diminue à distance, augmente la pression ou chevauche certaines branches du réseau de chaleur.

Une sorte de vanne à deux voies

Vannes de régulation rotatives pour vapeur, gaz avec actionneur électrique

En assortiment - vanne de régulation avec actionneur électrique Danfoss, représentés par des modèles à deux et trois voies (l'actionneur à engrenages est acheté séparément), et des vannes d'arrêt et de commande à un et deux sièges avec un entraînement électrique Broen. Les vannes sont utilisées aux points de chauffage central et individuels, aux systèmes de ventilation d'alimentation pour les serres, dans les systèmes d'alimentation en eau et dans d'autres domaines de l'économie comme dispositif d'arrêt ou pour automatiser la régulation des processus technologiques. La conception de la vanne de régulation de vapeur est réalisée conformément à la réglementation. Les vannes sont utilisées avec des actionneurs électriques, des thermostats, des actionneurs pneumatiques, des régulateurs de pression différentielle, que vous pouvez acheter séparément. Vous trouverez ici des accessoires pour l'installation et le bon fonctionnement des vannes.

Diagramme de connexion

Pour les planchers chauffés à l'eau, la vanne est le plus souvent installée en parallèle. Pour sa mise en œuvre, 2 ou 3 circuits de chauffage avec caloporteur à circulation doivent être utilisés. L'alimentation en eau et la pression sont régulées par une ou plusieurs vannes installées en parallèle. Lors du mélange du liquide de refroidissement en parallèle, les conduites de chauffage par le sol doivent être préalablement déconnectées.

En règle générale, les robinets de commande sont réglés indépendamment, manuellement, où le volume requis de l'eau passée est réglé.

Important! Si un circuit parallèle est utilisé, il est recommandé de remplacer la dérivation par une vanne de dérivation. Ceci est fait afin de réduire la charge de fonctionnement et d'économiser l'énergie fournie à la pompe.

Le circuit a un point négatif - le liquide de refroidissement entrant dans le circuit aura la même température que l'eau quittant le circuit de retour vers la chaudière. De ce fait, l'eau chaude est distribuée de manière inégale le long des circuits.

Schéma d'installation pour le chauffage par le sol

Fonctionnalités d'installation

La procédure elle-même se résume au fait que la vanne est connectée aux pipelines nécessaires. Pour que les raccords fonctionnent longtemps et sans problèmes, la connexion doit être correctement mise en œuvre, en tenant compte de tous les conseils et recommandations. Si vous manquez d'expérience, il est recommandé de contacter un spécialiste. Sinon, le système de chauffage ne sera pas aussi efficace et économique qu'il le devrait.

Avant de procéder aux travaux d'installation, faites attention à la vanne à deux voies - il y a un filetage externe ou interne sur son corps, sur lequel l'écrou-union (ou le raccord) de la canalisation est vissé. Pour une connexion fiable, les experts conseillent d'envelopper le filetage avec un scellant adapté au ruban FUM.

L'ensemble de raccords comprend des joints spéciaux pour assurer le bon niveau d'étanchéité. S'ils ne sont pas disponibles, ils devront être achetés séparément, de l'épaisseur et du diamètre appropriés. La tâche principale est d'assurer une connexion étanche, sans distorsions sur le filetage, ce qui évitera d'éventuelles fuites. Aucun outil ni dispositif spécial n'est requis.

Noter! Les vannes à deux voies ne fonctionnent pas dans les conditions les plus simples, à savoir sous l'influence de températures élevées. Pour cette raison, les connexions filetées peuvent perdre leur étanchéité, la procédure de connexion doit donc être effectuée de manière responsable.

Conseil d'Expert:

1. Lors de l'installation, assurez-vous qu'il n'y a aucune force dans la tuyauterie.
2. Avant d'installer l'élément sur l'alimentation en eau, celui-ci doit être soigneusement nettoyé, en éliminant toutes les impuretés. Ils ont un effet négatif sur l'état des matériaux d'étanchéité, ce qui nuit à l'étanchéité de la vanne.
3. Au fil du temps, l'appareil peut devoir être réparé ou démonté, alors laissez suffisamment d'espace autour de lui.
4. Une installation soignée est importante. Si un raccordement à bride est utilisé, il est recommandé de serrer les vis correspondantes en alternance pour éviter toute contrainte interne. Avec la méthode d'installation filetée, des attaches de réglage sont utilisées, ce qui permettra de démonter la vanne à l'avenir.
5. S'il est nécessaire de purger ou de rincer tout le système de canalisation, la vanne est retirée et un adaptateur est mis à sa place.

L'installation est un processus complexe et dépend en grande partie du schéma choisi. Pour éviter les erreurs, nous vous recommandons de commander un service d'installation de vannes auprès de spécialistes.

Vanne dans le système de chauffage

Processus d'installation

L'installation d'une vanne à deux voies pour le chauffage consiste en son raccordement correct à la canalisation. La connexion doit être effectuée à l'aide d'un filetage interne ou externe. Pour ce faire, vous devez visser un écrou union ou un raccord dessus. Au préalable, le filetage de la canalisation doit être protégé avec un matériau d'étanchéité (ruban FUM ou mastic naturel). L'installation doit être effectuée en tenant compte du fait qu'une température élevée affecte l'étanchéité de la connexion filetée des pièces, l'affaiblissant.

Les vannes à deux voies sont complétées par des joints spéciauxà utiliser lors de l'installation. Ils rendront les connexions aussi serrées que possible, empêchent les fuites éventuelles du liquide de refroidissement de la ligne. Si nécessaire, ils peuvent être remplacés par les mêmes joints, adaptés en diamètre et en épaisseur.