Quelle vanne à trois voies pour une chaudière à combustible solide est préférable de choisir, principe de fonctionnement et appareil

Le dispositif et le principe de fonctionnement de la vanne à trois voies pour la chaudière

Vanne à trois voies qui régule la température du liquide de refroidissement dans les chaudières à combustible solide

Le dispositif de conception d'une vanne thermo-mélangeuse pour une chaudière à combustible solide ou autre peut différer considérablement en fonction de la fonction de l'élément et du fabricant, mais le principe de fonctionnement reste inchangé. Le thermostat dispose de trois sorties: l'une d'elles est toujours ouverte, tandis que les autres se chevauchent complètement ou partiellement pendant le fonctionnement. Selon le nombre de sorties, la vanne est dite à 3 voies. Il est utilisé pour mélanger ou diviser les flux de liquide ou de gaz, moyennant quoi la température du liquide de refroidissement est régulée, passant d'un circuit à un autre.

Cela ressemble à un tee-shirt. Le dispositif interne est représenté par un mécanisme de verrouillage et une tige qui assure son mouvement - ce sont les principaux éléments. Certains modèles ont deux anneaux de siège pour fixer la valve. Une supplémentation avec d'autres éléments est possible.

Rénovation et reconstruction

Les chaudières qui fonctionnent depuis 15, 20 ans et plus ont un processus naturel d'usure des équipements, l'efficacité diminue, le niveau d'automatisation ne répond pas aux exigences modernes. Ces raisons et d'autres rendent la question de la reconstruction de telles installations rationnelle et économiquement justifiée.

Pour la réparation et la reconstruction de chaufferies, nous proposons:

• élaboration, avec le client, des termes de référence pour la reconstruction;
• élaboration et approbation du projet de reconstruction;
• remplacement des équipements obsolètes par des équipements neufs, optimaux en termes de rapport qualité-prix;
• conversion de chaudières d'un type de combustible à un autre, plus économique et efficace;
• installation de brûleurs automatisés modernes de tout type;
• installation d'équipements modernes d'automatisation et de contrôle;
• installation de nouveaux vases d'expansion à membrane;
• le remplacement des systèmes de traitement de l'eau désuets par de nouveaux systèmes modernes et automatisés;
• installation de compteurs modernes pour la consommation d'électricité, de gaz, d'eau et de chaleur;
• installation de capteurs de gaz et d'alarmes d'incendie et de sécurité;
• création d'un poste opérateur à distance avec la possibilité de contrôler à distance le fonctionnement de l'installation sans la présence constante de personnel de maintenance;
• formation des employés du Client aux particularités de l'entretien des équipements de la chaufferie rénovée et rénovée.

La pratique montre qu'à la suite de la reconstruction, la production de chaleur de la chaufferie rénovée peut augmenter jusqu'à 20%. La période de garantie des travaux est de 2 ans.

Variétés de vannes

La fonctionnalité des vannes est différente. Sur cette base, les vannes à trois voies sont divisées en commutation, mélange et séparation.

Mélange

Le principe de fonctionnement d'une vanne à trois voies dans un système de chauffage

Un courant froid est fourni à une entrée, un courant chaud à l'autre. A la sortie, ils se mélangent, formant un flux d'une température donnée. Ainsi, grâce au thermo-mélangeur, la température du fluide caloporteur est régulée, en particulier, le flux de retour est mélangé dans le fluide caloporteur à la sortie de la chaudière. Pour cela, la vanne est installée sur le tuyau de retour du tuyau de chauffage.

Partage

Les vannes d'isolement sont également appelées vannes de régulation. Ils ont divisé un flux en deux. Ils sont utilisés dans le système d'alimentation en eau chaude, la tuyauterie des aérothermes.

Commutation

Les inverseurs ou commutateurs sont utilisés pour passer d'un circuit à un autre, par exemple du chauffage à l'alimentation en eau chaude.La commutation est effectuée à l'aide d'un entraînement électrique.

Méthodes de contrôle des vannes à trois voies

Vanne à trois voies avec tête thermostatique

Les vannes à trois voies selon la méthode de contrôle sont:

• autonome;
• Manuel;
• thermostatique;
• avec un entraînement électrique.

S'il n'y a pas de possibilité de contrôle, la vanne thermique est de type autonome. Il est préréglé par le fabricant à une certaine température du caloporteur, c.-à-d. la température dans le système sera toujours constante. Les principaux avantages de ces dispositifs sont leur faible coût et leur capacité à maintenir la même température. Mais vous ne pouvez pas modifier les paramètres prédéfinis, les caractéristiques de la vanne doivent donc répondre aux exigences du système et devront être sélectionnées avec plus de soin.

La vanne à 3 voies à commande manuelle est équipée d'un dispositif de réglage manuel tel qu'un panneau de commande, un bouton rotatif ou une vanne. Le contrôle du réglage est effectué à l'aide de marques spéciales - une échelle. Par rapport à un régulateur autonome, la vanne thermique manuelle à trois voies est plus fonctionnelle: elle permet de changer le mode de température en fonction des besoins spécifiques et maintiendra la température à un niveau donné. Cependant, cette vanne «ne sait pas comment» en modifiant la température du liquide de refroidissement à la transformation des conditions environnantes.

Vanne à commande électrique

La conception du produit avec un thermostat comprend un thermostat. Le milieu gazeux ou liquide à l'intérieur réagit aux changements de température du liquide de refroidissement. Lorsqu'il chauffe jusqu'à la température préréglée, le tuyau d'eau chaude est fermé. Par le type d'alimentation, ce type de vanne peut être mécanique et électronique. Les mécaniques fonctionnent de manière autonome, tandis que les électroniques nécessitent une alimentation électrique ou un remplacement périodique de la batterie. Bien que cet inconvénient soit entièrement compensé par les avantages.

L'inclusion d'une vanne thermostatique pour une chaudière à combustible solide dans le système vous permet d'automatiser le processus de changement du régime de température en fonction de l'heure de la journée, des jours de la semaine. Le coût d'un élément à trois voies avec un thermostat est plus élevé que le coût des analogues plus simples.

Les modèles les plus avancés sont les vannes thermiques à commande électrique. Pour que leur travail soit constant, il est nécessaire d'installer un bloc d'alimentation sans coupure. Le débit du caloporteur froid ou chaud est régulé par un contrôleur, qui enregistre les écarts de température par rapport aux valeurs réglées, et un servo variateur. Les sorties ne se chevauchent pas complètement, mais le volume du liquide de refroidissement change. Grâce au fonctionnement de l'automatisme, le circuit de chauffage est toujours chauffé uniformément et la température du liquide de refroidissement correspond toujours exactement à celle réglée. La possibilité de changer de mode est également présente, mais il faut se préparer à une consommation élevée de ressources: liquide de refroidissement et électricité. Vous devrez payer plus pour la vanne thermique elle-même. Un appareil entièrement automatique coûte plus cher.

Objectif et fonctions

Le mélange des flux est nécessaire pour éviter la formation de condensat dans la chaudière en raison du retour froid

La vanne à trois voies est installée aux fins suivantes:

• Pour que le liquide de refroidissement froid ne succombe pas à la chaudière et que le condensat ne tombe pas sur les parois intérieures du four. De plus, si un échangeur de chaleur en fonte est utilisé dans une chaudière à eau chaude, il peut se fissurer à cause des températures extrêmes.
• Pour réguler la température du liquide de refroidissement dans les circuits. Ce besoin peut être dû à la complexité du système, où les exigences de température pour chaque circuit sont différentes. Lorsqu'il est connecté à un accumulateur de chaleur, ainsi que lorsque le caloporteur est utilisé dans l'échangeur de chaleur de la centrale de traitement d'air, qui fait partie du système de chauffage de l'air.
• Pour pouvoir contrôler le chauffage du liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage par le sol. La température optimale pour le chauffage par le sol ne dépasse pas 50 ° C. La température du fluide caloporteur fourni par la chaudière peut dépasser ce chiffre de 10 à 35 ° C. L'eau refroidie qui a traversé le circuit de chauffage par le sol se mélangera au liquide de refroidissement de la chaudière, une vanne à trois voies installée sur le collecteur de distribution mélangera le retour.

Le régulateur ne doit pas être installé si plusieurs sources de chauffage fonctionnent une par une dans le système; si la longueur de chaque boucle du plancher d'eau n'est pas supérieure à 50-60 m (alors des têtes RTL sont installées à la place d'une vanne à trois voies); si le chauffage est organisé selon un système gravitaire.

Types de chaudières à tubes de feu

Les chaudières à vapeur à tube de feu sont subdivisées dans les types suivants en fonction du type de fluide de chauffage:

• les hammams, dans lesquels la vapeur est utilisée pour le chauffage, accumulée dans un réservoir spécial séparé;
• eau chaude, en utilisant de l'eau pour chauffer le liquide de refroidissement, l'utilisation de la vapeur est inacceptable en raison de la nécessité d'éviter la surchauffe et la déformation des parois du corps de la chaudière.

Schéma d'une chaudière à tubes de fumée à eau chaude

Paramètres de base lors du choix des vannes

Les produits en laiton ont une durée de vie accrue, ne se fissurent pas en raison des contraintes mécaniques

La vanne à trois voies doit correspondre autant que possible aux caractéristiques du système.Par conséquent, lors du choix, tous les paramètres doivent être vérifiés: dispositif de conception, caractéristiques techniques.

• Tout d'abord, il est nécessaire de couper les options en métal inapproprié. Les vannes à trois voies à faible coût en silumine sont immédiatement éliminées car l'alliage aluminium-silicium est de faible résistance. Ces vannes thermiques se fissurent et s'effritent littéralement pendant le fonctionnement.
• Les vannes à 3 voies en fonte ne se corrodent pas et sont suffisamment résistantes sous les charges statiques, mais un choc mécanique ponctuel ou une forte baisse de température peuvent provoquer leur rupture. Ces appareils ne peuvent pas être réparés.
• Les appareils en acier sont peu coûteux et durables, mais rouillent avec le temps. Afin de se protéger contre la corrosion, les produits sont revêtus de nickel et de chrome.
• Les vannes thermiques en acier inoxydable sont plus chères, le métal n'est pas soumis à l'oxydation et à la corrosion, elles serviront donc longtemps.
• Les vannes à 3 voies en laiton et en bronze sont préférées car le matériau répond le mieux aux exigences de durabilité et de résistance à la corrosion. Les produits en laiton ne peuvent pas être installés dans un système où le liquide de refroidissement est chauffé à des températures supérieures à 200 degrés. Les appareils en bronze sont intégrés dans un circuit de chauffage en cuivre.

Le mécanisme de verrouillage interne de certains produits peut être en céramique. Si les conditions de fonctionnement sont respectées, les céramiques fonctionnent de la meilleure façon possible: elles ne rouillent pas et servent longtemps. Mais le liquide de refroidissement dans le système doit être de haute qualité. En présence d'impuretés mécaniques, les éléments céramiques tomberont rapidement en panne.

Pour le chauffage par le sol, il est préférable d'installer des vannes avec un servo variateur

Le type de vanne est sélectionné en tenant compte des caractéristiques du système:

• Pour protéger la chaudière de la condensation, une vanne avec un thermostat interne réglé sur une température constante du fluide caloporteur suffit.
• Si le système se compose de plusieurs branches et qu'il est nécessaire de contrôler le chauffage de chacune, un régulateur avec une tête thermique et un capteur à distance est installé.
• Lors de l'auto-assemblage du système, une vanne mélangeuse est recommandée pour l'installation. Il est plus facile pour un débutant de comprendre le schéma de son travail, comment le mettre, le supprimer.
• Les types de selles, contrairement aux rotatives, vous permettent de réguler plus précisément la température du liquide de refroidissement et la pression.
• Pour le chauffage par le sol, les modèles électriques avec servo variateur sont recommandés.
• Pour vannes de division ECS, pour vannes de chauffage - mitigeurs.

Le diamètre du filetage sur la vanne doit correspondre au diamètre des tuyaux de chauffage

Quant aux caractéristiques techniques, il faut prendre en compte:

• méthode de connexion - il peut être fileté et bridé;
• diamètre intérieur des tuyaux - doit correspondre au diamètre des tuyaux sur le site d'installation;
• pression de service maximale;
• la température maximale du liquide de refroidissement sur le site d'installation;
• consommation d'eau moyenne par heure - débit conditionnel;
• plage dynamique de régulation (30: 1, 50: 1, 100: 1) - indique la différence de débit lorsque la vanne est complètement fermée et à moitié ouverte.

Les vannes avec une plage de 100: 1 offrent une plus large plage de réglages.

Modèles en fonction du volume du fluide caloporteur, marque ESBE

Les données sont indiquées dans le passeport du produit. Afin de sélectionner correctement la vanne en fonction des paramètres du système, il est également nécessaire de calculer le débit du liquide de refroidissement dans la conduite d'installation, car la vanne doit passer le volume d'eau requis à différentes positions de la tige.

Dernier point mais non le moindre, le paramètre est le fabricant. Populaire:

• Esbe (Suède);
• Danfoss (Danemark);
• Honeywell (États-Unis);
• Herz Armaturen (Autriche);
• Caleffi (Italie);
• Icma (Italie);
• Valtec (Russie).

Il est recommandé de choisir des produits de marques bien connues, vous pouvez alors être sûr que le marquage et les caractéristiques déclarées correspondent aux paramètres réels de la vanne à trois voies.

Raisons pouvant entraîner une surchauffe d'une chaudière à combustible solide

Même au stade de la sélection et de l'achat, il est important de prendre en compte les caractéristiques de fonctionnement de l'appareil de chauffage. De nombreux modèles actuellement en vente ont un système de protection contre la surchauffe intégré

La deuxième question est de savoir si cela fonctionne ou non. Cependant, il est nécessaire d'adhérer à certaines connaissances et compétences, dans l'espoir de créer un système de chauffage autonome efficace et sûr à la maison.

Le fonctionnement fiable de l'unité de chauffage dépend des conditions de fonctionnement. En cas de violations manifestes des paramètres technologiques des équipements de chauffage et d'abus des règles de sécurité standard, il existe une forte probabilité d'urgence.

Les conséquences négatives possibles peuvent être évitées même au stade de l'installation d'une chaudière à combustible solide. Une tuyauterie correcte de l'appareil de chauffage garantira votre sécurité et un fonctionnement fiable de l'unité à l'avenir.

Dans le détail, dans chaque cas, le système de protection de chaudière à combustible solide a ses propres spécificités et caractéristiques. Chaque système de chauffage a ses avantages et ses inconvénients. Par exemple:

Lorsqu'il s'agit de chaudières à combustibles solides avec circulation naturelle du liquide de refroidissement, il est nécessaire de veiller à la sécurité et à l'opérabilité de l'équipement de chauffage même pendant l'installation. Les tuyaux du système sont installés en métal. De plus, le diamètre de tels tuyaux doit dépasser le diamètre des tuyaux utilisés pour la pose d'un circuit à circulation forcée du liquide de refroidissement. Les capteurs installés sur le circuit d'eau signaleront une éventuelle surchauffe du liquide de refroidissement. La soupape de sécurité et le vase d'expansion agissent comme un compensateur, réduisant la surpression dans le système.

Un inconvénient important du système de chauffage gravitationnel est l'absence d'un mécanisme efficace pour ajuster les modes de fonctionnement des chaudières à combustible solide.

De grandes opportunités technologiques pour les consommateurs sont fournies par ceux qui travaillent avec la circulation forcée du liquide de refroidissement dans le système. Déjà, seule la présence du deuxième circuit augmente considérablement la capacité à réguler la température de chauffage de l'eau de la chaudière. Le seul inconvénient du fonctionnement d'un tel système est une pompe de travail, qui peut rendre difficile le fonctionnement du système de chauffage avec son travail.

Cela est dû au fait que lorsque l'électricité est coupée, la pompe cesse de remplir ses fonctions. L'arrêt du processus de circulation et l'inertie des chaudières à combustible solide peuvent entraîner une surchauffe de l'unité de chauffage.Si la chaufferie n'est pas équipée, la situation de panne de courant est lourde de conséquences extrêmement désagréables.

Une protection efficace contre la surchauffe d'une chaudière à combustible solide en état de marche doit être basée sur le mécanisme pour éliminer l'excès de chaleur généré par le dispositif de chauffage.

Eléments budgétaires simplifiés

Les modèles bon marché en silumin ont une faible résistance et sont endommagés pendant le fonctionnement.

Les vannes à trois voies autonomes sont considérées comme simplifiées. Leur structure interne est vraiment simplifiée, puisque ni les têtes thermiques avec un contrôleur, ni une tige n'y sont prévues. L'élément thermostatique est installé à l'intérieur et conçu pour une température spécifique (souvent 50 ° C ou 60 ° C). Il ne sera pas possible de modifier les réglages, la température de départ à la sortie de la vanne correspondra toujours à la consigne ± 2 ° С. Cette option est destinée à ceux qui installent la vanne dans des systèmes de chauffage simples et souhaitent économiser de l'argent. Le coût des éléments simplifiés est d'environ 30% inférieur au coût moyen de la plupart des régulateurs.

La vanne thermostatique à trois voies est nécessaire dans les systèmes complexes qui comprennent plusieurs circuits: alimentation en eau chaude, chauffage, chauffage par le sol. Il vous permet d'économiser du carburant en utilisant plus efficacement l'énergie thermique générée par la chaudière. Malgré les nombreux avantages, l'installation de la vanne n'est pas toujours justifiée, vous devriez donc consulter un spécialiste concernant l'opportunité de l'installer.

Formation

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