Kompletny zestaw każdego systemu grzewczego musi zawierać elementy regulacyjne i zabezpieczające. Z ich pomocą zmieniają się parametry dostarczania ciepła - stabilizacja pracy, automatyczna regulacja. Do tych celów stosuje się zawory do systemów grzewczych: równoważące, rewersyjne, trójdrożne.
Powołanie zaworów do ogrzewania
Ogrzewanie autonomiczne lub miejskie musi być dostosowane do aktualnych wartości parametrów - ciśnienia i temperatury w układzie. Do realizacji tego zadania wymagany jest zawór obejściowy w instalacji grzewczej, zawór mieszający, zawór bezpieczeństwa i inne.
W przeciwieństwie do zaworów odcinających pracują w trybie automatycznym lub półautomatycznym. Wszystkie zawory sterujące ogrzewaniem muszą odpowiadać parametrom określonego źródła ciepła.
Aby to zrobić, musisz najpierw obliczyć charakterystykę, sporządzić szczegółowy schemat i, zgodnie z uzyskanymi danymi, wybrać optymalny zawór spustowy ogrzewania i inne rodzaje podobnych elementów.
Główne kryteria to:
- Temperatura pracy systemu... Zawór odcinający do ogrzewania musi działać normalnie nawet przy krytycznych skutkach termicznych;
- Ciśnienie - nominalne i maksymalne. Każdy zawór redukcyjny ciśnienia systemu grzewczego ma określone granice pracy, które powinny być niższe od maksimum o 5-10%;
- Rodzaj chłodziwa - woda lub płyn niezamarzający... W tym drugim przypadku możliwe są awarie, ponieważ zawór powietrza do ogrzewania nie jest przeznaczony do cieczy o większej gęstości niż woda.
Na etapie projektowania dobierany jest odpowiedni zawór do odpowietrzania instalacji grzewczej. Działanie tego urządzenia i podobnych elementów powinno stabilizować stan systemu w przypadku zagrożenia sytuacjami awaryjnymi. Dlatego konieczne jest poznanie zasady działania i rodzajów zaworów do dostarczania ciepła.
Niektóre charakterystyki wydajności są podane bezpośrednio na korpusie zaworu obejściowego ogrzewania. Jeśli tak nie jest, konieczna jest profesjonalna porada.
Zawory obejściowe ogrzewania
Często podczas pracy źródła ciepła przekraczany jest reżim temperatury. Powoduje to wzrost ciśnienia, aw rezultacie zniszczenie elementów systemu. Do szybkiego usunięcia części chłodziwa wymagany jest zawór obejściowy do ogrzewania.
Zasada działania tego elementu jest prosta - ciśnienie nośnika ciepła stale oddziałuje na gniazdo zaworu obejściowego w instalacji grzewczej. Gdy siła sprężyny jest mniejsza niż ciśnienie zewnętrzne, trzpień zostaje przemieszczony i część gorącej wody zostaje usunięta. Po ustabilizowaniu się ciśnienia siedzisko powraca do swojej pierwotnej pozycji.
Istnieją dwa rodzaje zaworów regulacyjnych ogrzewania – ze stałym ciśnieniem zadziałania i możliwością ręcznego ustawienia tego parametru. W przypadku autonomicznych systemów zaopatrzenia w ciepło zaleca się instalację drugiego typu, ponieważ można je dostosować do dowolnych parametrów.
Zawór ciśnieniowy ogrzewania spełnia następujące funkcje:
- Zmniejsza obciążenie hydrauliczne na pompie obiegowej;
- Zapobiega rdzewieniu... Gdy temperatura zostanie przekroczona, wydziela się tlen. Jest główną przyczyną utleniania elementów metalowych podczas ogrzewania;
- Zmniejsza poziom hałasu dostarczania ciepła heat... Bez zaworu ciśnieniowego do ogrzewania cyrkulacja wody może wzrosnąć, w wyniku czego wzrosną wibracje i hałas.
Ten element jest instalowany tylko w systemach zamkniętych. W ogrzewaniu grawitacyjnym do ogrzewania nie jest potrzebny zawór ciśnieniowy. Jeśli reżim temperatury zostanie przekroczony, rozszerzanie się chłodziwa jest kompensowane za pomocą otwartego zbiornika wyrównawczego.
Zawór obejściowy w systemie grzewczym jest objęty obowiązkową konfiguracją grupy bezpieczeństwa. Jest również instalowany w najwyższym punkcie obwodu oraz w obszarach krytycznych.
Rodzaje zaworów regulacyjnych do ogrzewania
Normalna praca ogrzewania jest niemożliwa bez minimalnego zestawu zaworów regulacyjnych. Przeznaczone są do stabilizacji parametrów grzania i zmiany ich wartości w zależności od ustawionych ustawień.
Zasada działania zaworów redukcyjnych systemu grzewczego polega na ograniczeniu przepływu chłodziwa poprzez zmianę odcinka rurociągu. W tym celu konstrukcja ma głowicę regulacyjną i zawory odcinające. Zawory obejściowe do dostarczania ciepła dzielą się na następujące typy:
- Z ręczną kontrolą przepływu;
- Z mechaniczną głowicą termiczną. Gdy element termiczny jest wystawiony na działanie temperatury, rozszerza się i naciska na gniazdo zaworu. W wyniku tego pręt zostaje obniżony, ograniczając przepływ chłodziwa;
- Serwo napędzany. W celu obsługi tego typu zaworu sterującego dopływem ciepła element sterujący jest podłączony do jednostki sterującej (programatora) lub czujnika temperatury. Po otrzymaniu polecenia sterującego za pomocą serwomechanizmu zmienia się położenie trzpienia, a w rezultacie regulowana jest objętość dopływu chłodziwa.
Tego rodzaju zawory redukcyjne do systemów zaopatrzenia w ciepło umożliwiają zmianę głównego parametru - trybu pracy temperatury. Montaż regulatorów odbywa się w rurociągach grzejników, akumulatorów, w węzłach kolektorów ciepłej podłogi.
Instalację zaworu sterującego należy przeprowadzić w taki sposób, aby ciepło wychodzące z akumulatorów nie miało wpływu na termoparę.
Cel zaworu równoważącego w ogrzewaniu
Innym rodzajem zaworu regulacyjnego jest zawór równoważący w systemie grzewczym. Strukturalnie jest podobny do regulacji, ale ma wiele cech obsługi i instalacji.
Zadaniem zaworu równoważącego do ogrzewania jest regulacja objętości chłodziwa w zależności od wartości jego temperatury. Ich instalacja jest opcjonalna w przypadku systemów z krótkimi lub bez problemów z rozprowadzaniem ciepła. Są instalowane w każdym obiegu grzewczym.
Po zainstalowaniu zaworu odcinającego do ogrzewania poprawią się następujące wskaźniki dostarczania ciepła:
- Równomierna dystrybucja ciepła na wszystkich obwodach grzewczych;
- Zapewnienie hydraulicznej stabilizacji systemu, brak gwałtownego spadku ciśnienia;
- Zmniejszone koszty ogrzewania - zużycie paliwa jest zoptymalizowane, termiczny tryb pracy jest ustabilizowany;
- Po zainstalowaniu zaworu równoważącego w systemie grzewczym możliwe staje się częściowe lub całkowite odłączenie poszczególnych obwodów od ogólnego źródła ciepła.
Aby kontrolować bieżące odczyty ciśnienia temperatury, konstrukcja zaworu zapewnia złączki do montażu z termometrem lub manometrami. W zależności od konstrukcji regulacja przepływów chłodziwa odbywa się w trybie ręcznym lub automatycznym.
Zawory równoważące są instalowane w systemach kolektorów domów prywatnych lub w dwururowym ogrzewaniu budynku mieszkalnego.
Zawory bezpieczeństwa ogrzewania
Oprócz zaworu obejściowego ogrzewania do normalnej pracy systemu konieczne jest zainstalowanie innych rodzajów zaworów sterujących i zabezpieczających. Podczas pracy dopływu ciepła może pojawić się nadmiar powietrza, nastąpi odwrotny ruch chłodziwa. Aby zapobiec tym zjawiskom, należy przewidzieć instalację zaworu powietrza do ogrzewania i powrotu.
W zależności od przeznaczenia funkcjonalnego istnieją dwa rodzaje zaworów bezpieczeństwa - do usuwania powietrza z instalacji i zapobiegania cofaniu się wody w rurach. Bez tych elementów działanie systemu może być niestabilne, co doprowadzi do naruszenia reżimu temperaturowego, destabilizacji ciśnienia i powstania sytuacji awaryjnych.
Montaż zaworów bezpieczeństwa odbywa się w następujących obszarach systemu:
- W miejscach o największym prawdopodobieństwie nadciśnienia - za kotłami, pompami obiegowymi, na kolektorach;
- Na rurze powrotnej koniecznie zamontowany jest zawór kulowy ogrzewania lub jego analog płatkowy. Konieczne jest również zainstalowanie tego elementu w rurociągu pompy obiegowej;
- W najwyższym punkcie obwodu - aby usunąć powietrze z systemu. Żuraw Mayevsky jest zainstalowany na grzejnikach i akumulatorach.
Zawory bezpieczeństwa nie powinny pogarszać wydajności systemu grzewczego. Przede wszystkim eliminują możliwe awarie w działaniu dostarczania ciepła. W stanie „nieaktywnym” te elementy systemu nie powinny pogarszać prędkości ruchu chłodziwa, wpływać na reżim temperaturowy.
Aby zapobiec gwałtownemu spadkowi ciśnienia w urządzeniu uzupełniającym, należy zainstalować zawór spustowy ogrzewania. Zapobiegnie to nagłemu wzrostowi ciśnienia.
Zawór powietrza grzewczego
Podczas pracy zasilania ogrzewania w rurach i grzejnikach mogą tworzyć się śluzy powietrzne. Powodem tego jest wysoka zawartość tlenu w wodzie, temperatura płynu chłodzącego przekracza +100 °C. W efekcie dochodzi do utleniania elementów metalowych i zmiany rozkładu temperatury. Aby uniknąć takich sytuacji, konieczne jest zainstalowanie zaworów odpowietrzających instalację grzewczą.
Przede wszystkim zawór powietrza do dostarczania ciepła jest montowany w grupie bezpieczeństwa wraz ze spustem i manometrem. W obiegu grzewczym znajdują się w linii prostej wychodzącej z kotła. W tym miejscu najwyższa temperatura chłodziwa, a także maksymalne wskaźniki ciśnienia. W obwodzie kolektora na każdym rozdzielaczu należy obowiązkowo zainstalować zawory spustowe dopływu ciepła.
Nawiewniki dzielą się na dwa typy, z których każdy przeznaczony jest do montażu w określonych obszarach systemu:
- Żuraw Mayevsky'ego... Zainstalowany w chłodnicy (akumulatorze) i jest potrzebny do usunięcia śluz powietrznych;
- Automatyczny odpowietrznik... Montowany jest w najwyższym punkcie systemu, a także w grupach bezpieczeństwa. Przez nią wychodzi powietrze z systemu grzewczego.
W przypadku tego ostatniego modelu ważne jest przestrzeganie warunków pracy. Po długim okresie bezczynności istnieje duże prawdopodobieństwo, że niektóre ruchome elementy „przykleją się” i wtedy odpowietrznik nie będzie działał. Aby tego uniknąć, należy regularnie sprawdzać konstrukcję i w razie potrzeby wymieniać ją na nową.
Większość modeli zaworu upustowego instalacji grzewczej jest przystosowana do ciśnień od 0,5 do 7 bar.
Zawór zwrotny ogrzewania
W układach grawitacyjnych oraz w obiegach grzewczych bez pompy obiegowej zawsze istnieje możliwość zmiany kierunku ruchu wody. W takim przypadku wymiennik ciepła kotła mógłby ulec uszkodzeniu na skutek przegrzania, a także awarii innych elementów. Aby zapobiec takim sytuacjom, zainstalowany jest zawór zwrotny.
W dużych schematach grzewczych zainstalowany jest zawór kulowy dostarczający ciepło.Pod wpływem wstecznego przepływu wody kulka polimerowa zamyka rurociąg, zapobiegając w ten sposób ruchowi chłodziwa. Gdy tylko kierunek się zmieni, opada pod wpływem grawitacji. Na tej samej zasadzie działa elektrozawór instalacji grzewczej. Różnica polega na elemencie sterującym - do tego służy elektromagnes lub cewka elektromagnetyczna.
Zalety instalacji zaworu elektromagnetycznego w instalacji grzewczej są następujące:
- Możliwość podłączenia do programatora;
- Ustawienie trybu pracy urządzenia w zależności od czynników zewnętrznych - temperatury lub ciśnienia;
- Niezawodność pracy.
Wadą zaworów elektromagnetycznych w dostarczaniu ciepła jest ich zależność od dostaw energii elektrycznej. W autonomicznym ogrzewaniu stosuje się sprężynową wersję zaworu zwrotnego. Ciśnienie wody stale działa na siedzenie, ściskając sprężynę. Gdy tylko kierunek się zmieni, nastąpi automatyczne nakładanie się ruchu chłodziwa.
W systemach z wymuszonym obiegiem zawór zwrotny jest montowany na rurze obejściowej zespołu pompującego, aby zapobiec zmianom przepływu płynu w linii.
Trójdrogowy zawór grzewczy
Do regulacji temperatury wody w układzie dwururowym i kolektorowym w układzie grzewczym montowany jest trójdrogowy zawór mieszający. Łączy się z rurami zasilającymi i powrotnymi.
Zasada działania trójdrogowego zaworu mieszającego w instalacji grzewczej polega na mieszaniu w rurach ciepłej i zimnej wody. Pozwala to na ustawienie wymaganego poziomu grzania czynnika grzewczego bez zmiany trybu pracy kotła.
Czynnikiem decydującym o wyborze modelu zaworu trójdrożnego jest element sterujący, który może mieć następujące typy:
- Hydrauliczny;
- Pneumatyczny;
- Elektryczny.
W autonomicznym ogrzewaniu najczęściej instalowane są modele z napędem elektrycznym. Można je podłączyć do elementów sterujących systemu. Ważne jest prawidłowe ustawienie trybu mieszania, aby nie pogorszyć parametrów dostarczania ciepła.
Dobór i montaż zaworów grzewczych należy przeprowadzić dopiero po dokładnym obliczeniu systemu. W wyniku tych prac określane są parametry wszystkich komponentów i na podstawie tych danych dokonywany jest wybór spośród istniejących modeli.
Aby lepiej zrozumieć cechy funkcjonalne zaworu trójdrożnego, zaleca się zapoznanie się z materiałem wideo:
