4 х ходовой клапан: 4-х ходовой отсечной клапан

alexxlab

4-ходовые клапаны в схемах с твердотопливными котлами


Головна > Статті > Практикум > 4-ходовые клапаны в схемах с твердотопливными котлами

С. Дейнеко

Значительное подорожание газа для населения привело в нашей стране к возрастанию популярности твердотопливных котлов. В то же время схемы обвязки и регулирования этих теплогенераторов имеют некоторые существенные особенности, связанные с характером работы. Без их учета невозможно добиться эффективной работы оборудования и системы в целом

Когда достаточно 3-ходового?

В случае эксплуатации систем с газовыми котлами для регулирования температуры теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах систем отопления, как правило, достаточно трехходового смесительного клапана, установленного на подающей линии. Принцип его работы заключается в подмесе теплоносителя из обратной линии в подающую для поддержания необходимой температуры в системе отопления. При этом показания от температурных датчиков передаются на контроллер, который, в свою очередь, и регулирует положение трехходового клапана с помощью электрического привода.

Трехходовые клапаны могут быть с различными управляющими сигналами, двух и трехпозиционные или с аналоговым управлением. В первом случае клапан имеет всего два крайних положения: он либо полностью открыт (при этом вся вода от источника тепла попадает в систему), либо закрыт (вся вода из системы подается обратно в систему). Недостаток такого двухпозиционного регулирования – отсутствие возможности удерживать промежуточное положение клапана для более точной и постоянной регулировки температуры теплоносителя. Это, в свою очередь, не позволяет подавать теплоноситель в систему отопления со стабильной температурой. В этом случае, температура в системе отопления постоянно изменяется, что приводит к перегреву, либо к недогреву. Эффективность смешения теплоносителя с различными температурами при этом зависит от многих факторов, таких как диаметр трубопровода, скорость потока, местные сопротивления и т. п.

С технической точки зрения для систем управления более целесообразно применять электрический привод, позволяющий осуществлять трехпозиционное регулирование. Благодаря этому возможно удерживать некое промежуточное положение клапана. Нюанс заключается в том, что при этом отопительный контур (с котлом) работает с переменным расходом. Постоянный расход наблюдается только на участке от смесительного клапана в систему, и из системы – до смесительной перемычки. При этом в контуре котла температура теплоносителя изменяется в зависимости от положения смесительного клапана.

Если в системе используется современный газовый котел с модуляционной горелкой, то его автоматика соответственно (при возрастании температуры теплоносителя в подающей линии) плавно снижает мощность горелки. Снижение интенсивности горения происходит вплоть до отключения котла. После чего некоторое определенное время продолжает работать котловой насос, что предохраняет теплогенератор от перегрева. При запросе на тепло от датчиков температуры системы отопления, автоматика котла включает насос, затем горелку, и теплогенератор плавно набирает мощность. Частота включений и отключений котла зависит от требуемой температуры теплоносителя, настроек котла или контроллера, мощности системы и самого котла, и т.д.

Регулирование в «твердотопливниках»

В случае использования твердотопливного котла такое регулирование сложно осуществить по причине неравномерности параметров процесса горения. Это связано с тем, что в твердотопливных котлах, в отличие от газовых, есть необходимость периодической загрузки камеры сгорания топливом. Эффективнее всего организована подача топлива в пеллетных котлах. В них возможно равномерно подавать транспортером пеллеты и регулировать подачу воздуха дутьевым вентилятором. Однако доля рынка подобных котлов, по причине их высокой стоимости, невелика.

Учитывая же неравномерность подачи топлива в обычных твердотопливных котлах, а также неоднородность качества и свойств топлива, организовать регулировку в таких системах довольно сложно. При этом влиять на процесс горения возможно с помощью заслонки на подающем воздух канале: при необходимости интенсификации процесса горения заслонка открывается или наоборот (рис. 1).

Рис. 1. Регулятор твердотопливного котла FR124 (Honeywell) – типовая схема установки

Это позволяет несколько автоматизировать управление, однако не дает возможности постоянно поддерживать определенную температуру на входе в котел (что необходимо для безопасности и долговечности работы теплогенератора). Ведь при больших перепадах температур существует вероятность образования конденсата с последующей коррозией теплобменника, увеличивается также интенсивность накипеобразования. В случае использования чугунного теплообменника возможно появление трещин в секциях теплообменника. Кроме того, увеличивается напряжение на соединениях деталей котлов, в первую очередь, на стыках и вдоль сварных швов.

Поэтому для безопасности работы и долговечности оборудования, а также достижения необходимого уровня комфорта, для разделения отопительного и котлового контуров применяют четырехходовые клапаны. На рис. 2 представлена типовая схема с использованием твердотопливного котла и бака-аккумулятора ГВС (один выход из котла, после которого теплоноситель распределяется на подогрев горячей воды и систему отопления). Разделение котлового контура и контура системы отопления осуществляется с помощью 4-ходового клапана, который позволяет достичь постоянной циркуляции в котловом и, одновременно, в контуре системы отопления.

Рис. 2. Схема монтажа твердотопливного котла к системе отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя и 4-ходовым клапаном:
1 – котел; 2 – блок автоматики управления котлом; 3 – датчик температуры теплоносителя; 4 – комнатный термостат; 5 – циркуляционный насос; 6 – потребитель тепла; 7 – дифференциальный клапан; 8 – четырехходовой смесительный клапан; 9 – расширительный бак; 10 – бойлер ГВС; 11 – насос бойлера; 12 – запорная арматура; 13 – фильтр

При этом, дополнительно к крайним положениям, в средней позиции 50% теплоносителя идет в систему отопления, смешиваясь с 50% теплоносителя, возвращающегося из системы отопления, а оставшаяся часть – возвращается обратно в котел, смешиваясь с оставшейся частью теплоносителя из системы отопления. Возможно также поддерживать, в отличие от регулирования с 3­ходовыми клапанами, константу разделения потоков и в других строго определенных пропорциях. Например, 30% теплоносителя – в котловом контуре, 70% – в систему отопления. Или любое другое соотношение (рис. 3).

Рис. 3. Положения 4-ходового клапана

Такое постоянство расхода очень важно для твердотопливного котла, поскольку, как мы уже отмечали выше, при его применении не такие широкие возможности влиять на интенсивность процесса горения, как в газовых котлах. Применение же автоматического регулятора тяги позволяет регулировать температуру только на выходе из котла, но не на обратной линии.

Особенности применения клапанов

На 4-ходовый клапан устанавливается электрический привод, управляемый контроллером, который, в свою очередь, работает по сигналам от датчиков температуры. Такой привод позволяет клапану находиться в любом положении, тем самым осуществляя точное поддержание заданных температур. Четырехходовые клапаны позволяют также совместное использование в котельной несколь ких источников тепла, работающих на различных видах топлива. Например, в настоящее время нередко можно встретить комбинацию твердотопливного и газового котлов (рис. 4) или твердотопливного и электрического котлов. При этом газовый котел может использоваться как резервный. В случае же постоянного использования нескольких источников тепла, (например совместное использование газового, электрического, твердотопливного котлов и гелиоустановки) необходимо, чтобы все источники тепла работали на бак-аккумулятор (буферная емкость), из которого будет осуществляться отбор теплоносителя на систему отопления и ГВС.

Рис. 4. Принципиальная схема работы котлов на различных видах топлива с применением четырехходового клапана:
ТК – твердотопливный котел; ГК – газовый котел; 1 – четырехходовой клапан; 2 – датчик температуры; 3 – котловые насосы; 4 – потребитель тепла; 5 – циркуляционный насос; 6 – контроллер

Представленные на украинском рынке 4-ходовые клапаны для систем отопления, как правило, из чугуна с хромированными внутренними поверхностями. Их диаметры – от 20 до 150 мм. Подобные клапаны предлагают компании Afriso (Германия), ESBE (Швеция), Honeywell (США), Oventrop (Германия) и др.

К примеру, компактные 4-ходовые смесительные клапаны серии V5442A (рис. 5), производимые компанией Honeywell, предназначены для систем, в которых в качестве теплоносителя используется вода или жидкости, с содержанием гликоля до 50%. Они рассчитаны на эксплуатацию при температурах 2…110°С и рабочем давлении до 6 бар. Клапаны выпускаются с размерами присоединения 20, 25 и 32 мм. Соответственно, значения коэффициента Kvs – от 4 до 16 м3 /ч. Клапаны рассчитаны на работу совместно с электроприводами. Для более мощных систем используется фланцевая серия клапанов ZR…FA. Монтаж 4-ходовых клапанов не вызывает сложностей и предусматривает множество вариантов реализации (рис. 6).

Рис. 5. Четырехходовые клапаны V5442A и ZR…FA (Honeywell)

Рис. 6. Варианты присоединения 4-ходового клапана

Резюме

Таким образом, можно утверждать, что применение 4-ходовых клапанов практически идеально подходит для использования совместно с твердотопливными котлами, ведь они позволяют реализовать больше возможностей регулирования, чем при использовании 3-ходовых клапанов.

Применение механических термосмесительных клапанов (рис. 7) не решает задач по управлению температурами в системе и совместного использования нескольких источников тепла, а лишь позволяет поддерживать предварительно установленную постоянную температуру теплоносителя на входе в котел, без учета условий работы котла и самой системы.

Рис. 7. Применение термосмесительного клапана для поддержания постоянной температуры на входе в котел

Также использование термосмесительных клапанов больших диаметров экономически нецелесообразно, т. к. их стоимость существенно выше, чем стоимость системы с применением четырехходового клапана. На данный момент стоимость полностью автоматизированного управления с применением четырехходового клапана, на системы мощностью до 80 кВт, находится в диапазоне 400–800 евро. Срок окупаемости такой системы 3–5 лет.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі AW-Therm. Підписуйтесь!

Переглянуто: 32 485

Вас може зацікавити:

  • Honeywell официальный в Украине

  • Бак аккумулятор горячей воды

  • Накопительный бак для горячей воды

  • Накопительный водонагреватель бак

  • Твердотопливный котел


Вам також може сподобатися

Як очистити трубки та панелі сонячних колекторів

ViCare – регулювання температури повітря окремих приміщень

Інструкції для встановлення деяких змішувачів GROHE

Як захистити котел на стадії запуску?


Четырехходовой клапан для отопления: функции, производители

Четырехходовой смесительный клапан для отопления

2. 3 (46.67%) голосов: 3

Четырёхходовой клапан – это элемент сантехники, выполняющий важные функции в системе обогрева.

  • Устройство и функции
  • Производители

Клапан четырехходовой смесительный Esbe

Устройство и функции

Четырёхходовой клапан для отопления вращает шпиндель в самом корпусе. Вращение обязательно должно осуществляться в свободном порядке, потому что втулка не содержит резьбы. Функционирующая часть шпинделя имеет пару выборок, при помощи которых открывается поток по двум проходам.

Как следствие, поток регулируется и не в силах пройти напрямую ко второй выборке. Поток может сворачивать в любой патрубок, что находится с левой либо правой стороны от него. Получается, что все потоки, которые проходят с разных сторон, перемешиваются и расходятся по четырём патрубкам.

Есть устройства, где вместо шпинделя функционирует нажимный шток, однако такие конструкции не предназначены перемешивать потоки.

Четырёхходовой клапан для отопления – это элемент обогревательной системы, к которому подсоединены четыре трубы, имеющие тепловой носитель разной температуры. Внутри корпуса находятся втулка и шпиндель. Последний имеет работу с трудной конфигурацией.

Работу 4-х ходового смесителя можно контролировать следующим образом:

  1. Ручной. В данном случае для распределения потоков необходим монтаж штока в одном конкретном положении. И проводить регулировку этого положения требуется вручную.
  2. Автоматический (с терморегулятором). Здесь внешний датчик отдаёт команду шпинделю, в результате чего последний и начинает вращаться. Из-за этого в обогревательной системе сохраняется стабильная указанная температура.

Схема монтажа четырехходового смесительного клапана в системе отопления

Основные функции клапана 4-х ходового клапана следующие.

  1. Смешивание водяных потоков с разным температурным нагревом. Устройство используется для предотвращения перегрева твердотопливного котла. Четырёхходовой смесительный клапан не позволяет температуре повышаться в котельном оборудовании выше 110 °C. При нагреве 95 °C прибор запускает холодную воду для охлаждения системы.
  2. Защита котельного оборудования. 4-х ходовой клапан препятствует образованию коррозии и тем самым продлевает срок службы всей системы.

Благодаря 4-х ходовому клапану для отопления осуществляется равномерный расход горячего и холодного теплового носителя. Для нормального функционирования не требуется монтажа байпаса, так как клапан сам пропускает необходимый объём жидкости. Прибор применяется там, где требуется температурная регулировка. В первую очередь, в системе обогрева радиаторами совместно с твердотопливным котлом. Если в иных случаях настройка жидкости осуществляется с применением гидронасоса и байпаса, то в данном случае работа клапана целиком заменяет данные приборы. Получается, что котёл функционирует стабильно и постоянно получает определённый объём теплового носителя.

Производители

Четырёхходовой клапан для отопления производят такие компании, как Honeywell, ESBE, VALTEC и другие.

История компании Honeywell началась в 1885 году.

На сегодняшний день это производитель, который входит в список 100 ведущих мировых фирм, составляемый журналом Fortune.

Четырёхходовой клапан Honeywell

Четырёхходовые клапаны Honeywell серии V5442A изготовлены для систем, где в качестве теплоносителя выступает вода либо жидкости, с процентом гликоля до 50. Они предназначены для работы при температуре от 2 до 110 °С и в рабочем давлении до 6 бар.

Хоневелл изготавливает клапаны с размером соединения 20, 25, 32 мм. Поэтому значения коэффициента Kvs – от 4 до 16 м³/ч. Работают устройства серии вместе с электрическими приводами. Для систем с большей мощностью применяется фланцевая серия клапанов ZR-FA.

Четырёхходовой клапан Honeywell не вызовет трудностей при монтаже, существует много вариантов реализации.

Шведская компания ESBE уже более 100 лет устанавливает новые стандарты качества клапанов и приводов, применяемых в различных системах.

Все её изделия экономичны, надёжны и удобны при эксплуатации в системах обогрева, охлаждения и водяного снабжения.

ESBE предлагает 4-х ходовой клапан для отопления с внутренней резьбой. Корпус клапана изготовлен из латуни. Рабочее давление 10 атмосфер, температура 110 градусов (кратковременная — 130 градусов). Четырёхходовой смесительный клапан производится в размерах 1/2-2″, с пропускной способностью 2,5 -40 Kvs.

Компания VALTEC появилась в 2002 году в Италии и за короткий срок наладила выпуск продукции, которая разработана на основе изучения плюсов и минусов товаров различных производителей.

Валтек предлагает смесительные клапаны различного назначения, которые рассчитаны на долговечную работу в системе инженерии (водяной тёплый пол, вмонтированное настенное, потолочное отопление и охлаждение, горячее водяное снабжение). Продукцию производителя можно найти в любой точке России и стран СНГ.

Познакомиться с особенностями работы трёхходового клапана для системы отопления можно на этой странице.

Нельзя утверждать, что четырёхходовой клапан для отопления не потребует финансовых вложений. Установка прибора будет стоить дорого, однако, с другой стороны, эффективность работы и, как следствие, экономичность, оправдывает денежные затраты. Есть только главное условие – наличие качественной электрической сети, так как без неё привод клапана перестанет работать.

Клапан кондиционера — Компания ЕВРОБИЗНЕС

Skip to the content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *