Misturadora termostática de três vias: dispositivo indispensável em sistemas de aquecimento

Uma válvula misturadora termostática de três vias é um dispositivo montado em tubulações e desempenha a função de ajustar a temperatura do meio de trabalho misturando duas correntes com temperaturas diferentes (quente e fria). Pelo princípio de operação, este dispositivo se assemelha a um misturador. Além de regular a temperatura do líquido de refrigeração na comunicação, as válvulas termostáticas de três vias executam outras funções.

A válvula misturadora é uma válvula de controle e é instalada em sistemas de aquecimento.

Variedades e finalidades dessas válvulas

Antes de tudo, é necessário lidar com a classificação desses produtos. Hoje, existem três tipos principais de válvulas, que diferem em princípio de operação. Considere estes tipos:

• válvulas misturadoras;
• dispositivos de separação;
• troca de produtos.

Os nomes dos dispositivos acima indicam os acessórios operacionais e as funções que eles executam durante a operação. As válvulas de mistura são usadas para misturar o fluxo do meio na tubulação. Isso é necessário para obter uma temperatura aceitável da água de saída ou do radiador de aquecimento (dependendo do tipo de comunicação). Os dispositivos de separação durante a operação desempenham a função principal - separação de fluxos. O terceiro tipo de válvula alterna o fluxo do meio de trabalho em comunicação, criando diferentes direções de seu movimento.

Como identificar um tipo específico de dispositivo? Esse problema, em regra, é resolvido de maneira bem simples: na maioria dos casos, o princípio da operação do produto é retratado na superfície da caixa. Nos modelos de comutação, essas designações podem estar ausentes, no entanto, também são fáceis de identificar, pois sua aparência apresenta diferenças significativas em relação aos outros dois tipos de dispositivos.

A válvula misturadora foi projetada para conectar o fluxo de fluido de trabalho na linha para obter a temperatura de saída desejada

A mistura ou separação do fluxo do meio de trabalho é necessária para obter os indicadores necessários da temperatura do líquido de refrigeração em diferentes circuitos do sistema de aquecimento. E os modelos de comutação são usados ​​em aparelhos de aquecimento do tipo circuito duplo. Nesse caso, uma caldeira a gás atua como um dispositivo de aquecimento, cujo líquido de refrigeração aquecido, por sua vez, é enviado para vários trocadores de calor.

Campo operacional de dispositivos de mistura de três vias

Hoje, as válvulas misturadoras termostáticas de três vias são amplamente utilizadas em tubulações de calor. Eles são especialmente recomendados para uso em sistemas de aquecimento que operam com combustível sólido. Além disso, em condições domésticas, essas válvulas são necessárias para regular o aumento da temperatura no oleoduto que transporta água quente. O indicador de temperatura neste caso pode atingir +95 ° C, que é um indicador alto.

Nota! A instalação de tais dispositivos em frente a tubulações de plástico que transportam água quente elimina a possibilidade de superaquecimento do material polimérico.

Considere as principais funções que essas válvulas misturadoras executam:

• distribuição de fluxos provenientes de diferentes oleodutos;
• garantindo uma temperatura normal do meio de trabalho na saída. Isso ocorre misturando correntes quentes e frias;
• usando um dispositivo de mistura de três vias, você pode ajustar a temperatura da água em diferentes intervalos, o que é muito conveniente.

Recomenda-se que a válvula termostática seja instalada no sistema de abastecimento de água quente.

Esse dispositivo deve ser instalado nas comunicações de aquecimento e nos sistemas de água quente. Como regra, essas válvulas são instaladas em apartamentos e casas particulares com aquecimento autônomo.

Características das válvulas misturadoras termostáticas de três vias

A vida útil desses produtos varia de 3 a 5 anos e é determinada pelo modelo da válvula e suas características de qualidade. Considere as principais diferenças entre os diferentes modelos:

• dimensões;
• opção de conexão com rosca;
• compromisso (para comunicações de aquecimento ou fornecimento de água quente).

Considere as características do modelo médio de válvula de três vias:

• como regra, esses dispositivos são feitos de metais não ferrosos (latão, bronze);
• a fim de aprimorar a proteção contra a corrosão dos dispositivos de mistura de três vias, seu alojamento é coberto com uma camada protetora de níquel ou cromo;
• a pressão máxima de trabalho na comunicação na qual a válvula está montada não deve exceder 10 atmosferas ou 1 MPa;
• a instalação de tais produtos é permitida nas comunicações com uma certa temperatura do ambiente de trabalho. A temperatura não deve exceder uma determinada marca, ou seja, +95 ° C. No entanto, em alguns casos, é permitido instalar válvulas de três vias nas comunicações, cuja temperatura atinge 110 ° C (por exemplo, painéis solares);
• o controle manual de tais dispositivos permite ajustar a temperatura do líquido de refrigeração na faixa de 20 a 60 ° C;
• as conexões roscadas de tais válvulas misturadoras podem ter os seguintes parâmetros geométricos: Rp3 / 4; G3 / 4; G1; G1 ½ (os parâmetros são indicados em polegadas);
• a taxa de transferência desses produtos varia de 1,6 a 2,5 m³ / h.

Elementos de design de válvula misturadora de três vias

O dispositivo e o princípio de operação da válvula de três vias

A válvula misturadora termostática de três vias inclui vários elementos estruturais:

• estojo (geralmente feito de latão);
• 3 câmaras internas;
• válvulas de gatilho que desempenham um papel de demarcação e estão localizadas entre as câmaras;
• cabeça térmica;
• estoque.

Considere o princípio de operação de uma válvula misturadora termostática de três vias em 2 estágios:

1. Ao atuar na haste, abre-se a passagem para um fluxo do meio de trabalho e, para o outro, pelo contrário, fecha-se. Assim, a mistura de fluxos na câmara do dispositivo e a regulação da temperatura do líquido de refrigeração na comunicação.
2. A água misturada, tendo atingido a temperatura requerida, se afasta da câmara da válvula através dos tubos. Da câmara, o líquido de refrigeração entra no tubo através do terceiro tubo do dispositivo. A regulação do elemento da haste é controlada por um elemento especial - uma cabeça térmica.

Nota! A cabeça térmica possui um sensor de temperatura especial, cuja presença facilita muito o processo de controle da haste.

Tipos de unidades

Durante a operação, o controle da válvula, dependendo da temperatura, ocorre através de um atuador externo. Hoje, você pode encontrar vários tipos de unidades, que merecem atenção:

• termostático simples;
• cabeça termostática;
• acionamento elétrico;
• servo.

As válvulas são diferenciadas por diferentes tipos de controle, o design mais simples possui um dispositivo termostático convencional

Acionamento termostático. Este tipo de unidade é simples. Nesse caso, a haste é pressionada expandindo o meio de trabalho. A expansão se deve a um aumento no índice de temperatura da água. Como regra, válvulas de pequenas dimensões são equipadas com esse tipo de atuador na fase de produção. Essa unidade é removível e, se desejado, pode ser montada em outros dispositivos.

Válvula misturadora de três vias com cabeçote térmico. Além do atuador convencional, que opera devido à expansão térmica do meio de trabalho, a operação da válvula pode ser regulada usando uma cabeça termostática especial. Essa cabeça inclui um elemento capaz de responder a mudanças na temperatura ambiente. Além disso, esses produtos são equipados com sensores remotos especiais, que permitem ajustar o trabalho deles, concentrando-se no indicador de temperatura do ambiente de trabalho. O sensor remoto está localizado dentro da tubulação (para contato direto com o líquido de refrigeração) e é conectado ao inversor por meio de um tubo capilar.

Acionamento elétrico. A haste também pode ser regulada por um acionamento elétrico, controlado por um controlador especial. A temperatura do líquido de refrigeração, neste caso, é medida por sensores elétricos que transmitem os dados recebidos ao controlador. Esse método de controle de uma válvula de três vias é o mais comum atualmente e o mais preciso.

Servoválvula. Servo é uma versão simplificada da opção de controle de válvula elétrica. Nesse caso, não há controlador e a operação da válvula é ajustada após o recebimento dos dados de temperatura do líquido de refrigeração diretamente pelo inversor.

Esquemas para conectar a válvula à comunicação de aquecimento

Existem vários esquemas de instalação para válvulas misturadoras termostáticas de três vias. A escolha do circuito depende do papel da válvula no sistema de aquecimento.

O esquema de conexão da válvula dependerá do tipo de sistema de aquecimento.

As principais funções que este dispositivo desempenha nas comunicações de aquecimento ou em um sistema de água quente:

• proteção de caldeira a combustível sólido contra condensado;
• proteção de uma caldeira a combustível sólido contra choques de temperatura, que ocorrem como resultado do desligamento espontâneo de energia elétrica;
• o ambiente de trabalho na comunicação de piso radiante deve ter uma temperatura não superior a 45 ° C. Nesse caso, o controle da temperatura requerida é a principal tarefa da válvula de três vias;
• suporte dos indicadores de temperatura necessários em vários pontos de comunicação.

Para proteger o aparelho de aquecimento da condensação, é necessário lembrar uma regra importante: não é recomendado categoricamente fornecer água resfriada da rede do radiador para a caldeira durante a operação (quando aquecida). A válvula de três vias, que evita a formação de condensado nas caldeiras, é conectada usando um caminho de emergência, de acordo com o seguinte esquema:

1. Até o aquecedor aquecer até a temperatura desejada, a água se move em um pequeno círculo pelo lado de fora.
2. Quando o meio atinge uma temperatura de 50 a 55 ° C, a válvula se abre. O resultado é a mistura de água fria da comunicação.
3. Quando a caldeira entra no modo de operação, o revestimento se fecha e o fluxo do meio de trabalho se move pelos radiadores.

Na comunicação do piso quente, o dispositivo executa as mesmas funções. A bomba força o fluido aquecido a se mover pelos tubos até começar a esfriar.Quando o líquido de arrefecimento começa a esfriar, ele é fixado por uma cabeça térmica e sensores especiais, que servem como um sinal para misturar a água quente da caldeira no sistema de piso radiante.

A válvula termostática é instalada em sistemas de piso radiante, onde a temperatura do fluido de trabalho não deve exceder 45 graus

Importante! A válvula de três vias deve ser instalada de forma que o equipamento de bombeamento esteja localizado na lateral do tubo aberto do dispositivo.

Outro esquema para conectar uma válvula de três vias envolve instalá-la em um sistema de aquecimento atrás de um tanque de proteção. O tanque tampão acumula calor e requer aquecimento. Para completar o aquecimento deste elemento do sistema, o indicador de temperatura do meio de trabalho não deve ser inferior a 70 ° C. Essa temperatura é necessária para aquecer o tanque tampão, mas é inaceitável para os radiadores. Portanto, eles usam uma válvula de três vias, capaz de baixar essa temperatura para o valor necessário.

Quando é permitida uma válvula simplificada?

Em empresas de aquecimento bastante simples que operam com combustível sólido, é permitido o uso de versões simplificadas de válvulas de três vias. Como regra, esses produtos funcionam offline. Na maioria dos casos, eles não precisam ter uma cabeça e haste térmicas para funcionar.

O princípio de operação de uma válvula de três vias de um tipo simplificado é bastante simples. O elemento que regula a operação desse dispositivo é colocado dentro de seu corpo. Tais válvulas são ajustadas a uma temperatura específica da água e obtêm-na misturando fluxos com temperaturas diferentes. A temperatura que esse produto mantém é geralmente indicada em seu corpo.

A temperatura de saída constante mantida por uma versão tão simplificada da válvula é constante. Considere as vantagens e desvantagens de usar esse dispositivo:

• plus - um custo mais acessível em comparação com um produto equipado com um cabeçote térmico. A economia neste caso é de pelo menos 30%;
• menos - a incapacidade de ajustar a temperatura da água na saída.

Antes de comprar uma válvula misturadora termostática simplificada de três vias, os especialistas recomendam o estudo da documentação técnica que governa um dispositivo de aquecimento de combustível sólido. Isso se deve ao fato de que lá é possível encontrar a temperatura mínima exigida, à qual o refrigerante de retorno deve corresponder.