No Image

Терморегулирующий вентиль как работает

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

В системах отопления и кондиционирования, работающих в переменных условиях окружающей среды, совершенно необходима регулировка мощности действующей установки. Это позволяет поддерживать требуемую температуру и экономить расход энергии при ее работе. В автоматическом режиме с этой задачей справляется терморегулирующий вентиль. Он контролирует поток рабочей среды, реагируя на внешние изменения температуры.

Конструкция и принцип работы

В холодильных установках и кондиционерах используется замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент, меняя свое агрегатное состояние в испарителе. В системах отопления нагрев осуществляется при перекачке горячей жидкости к термоэлементам. Несмотря на разработку различных альтернативных способов охлаждения и нагрева, подобная схема работы является основной.

При небольшой мощности устройства не требуется постоянная подстройка под внешние изменения. В маломощных системах охлаждения роль регулятора выполняет дроссель из капиллярной трубки. Его работа не зависит от производительности испарителей и не способен менять уровень хладагента в контуре.

В отопительных контурах устанавливаются ручные регуляторы. В них изменение потока горячей жидкости осуществляется поворотом рукоятки, опускающей или поднимающей ограничительный шток.

Устройство ручного вентиля отопления

В системах, где требуется постоянная подстройка под изменяющиеся внешние условия, регулировка мощности охлаждения или нагрева осуществляется изменением величины потока рабочей среды.

Основным регулятором силы потока является ТРВ, что означает терморегулирующий вентиль. Это устройство прямого действия. Для его работы не требуется поступление внешней энергии. Вентиль реагирует на перегрев паров, выходящих из испарителя. А он, в свою очередь, зависит от нагрузки на охладительную систему.

Дополнительным преимуществом применения терморегулирующих вентилей является некритичность системы к точному количеству заполняющего хладагента.

Внутреннее устройство регулятора показано на рисунке.

Классический терморегулирующий вентиль для систем охлаждения

Основными элементами ТРВ являются:

  • мембрана или диафрагма, управляющая движением запорного штока;
  • капиллярная трубка с термобаллоном, передающая устройству изменения температуры паров на выходе из испарителя,
  • регулирующая пружина для настройки уровня установки,
  • входной и выходной штуцера.

Совокупность диафрагмы, термобаллона и капиллярной трубки называют термоэлементом. Именно он воспринимает окружающую температуру и осуществляет регулирование подачи хладагента.

Принцип работы вентиля заключается в движении мембраны под действием трех сил:

  • давление среды из термобаллона,
  • уравнивающее давление испарителя,
  • воздействие пружинного механизма.

После достижения равновесия между этими тремя силовыми составляющими диафрагма устанавливает требуемую величину потока хладагента.

Давление термобаллона = уравнивающее давление + давление пружины на мембрану.

При изменении температуры и возрастании тепловой нагрузки в испарителе увеличивается нагрев термобаллона и давление заполняющей его жидкости. Через капиллярную трубку оно передается диафрагме, в результате чего происходит открывание вентиля и увеличение подачи хладагента в испаритель.

По схожему принципу устроен и термостатический клапан радиатора отопления.

Терморегулятор для отопительных систем

В нем роль термобаллона выполняет чувствительный элемент (поплавок), расположенной в полости, заполненной жидкостью или газом. При изменении температуры происходит уменьшение или увеличение объема среды. В результате поплавок меняет свое положение, сдвигая шток, который изменяет проходное сечение клапана.

Наиболее чувствительными считаются термоэлементы, заполненные газом. Они реагируют на температурные изменения быстрее, чем жидкостные. Но и стоят они дороже.

Характеристики и виды терморегулирующих вентилей

При выборе устройства необходимо обращать внимание на следующие параметры:

  • Максимальная температура, при которой способен работать вентиль. Она может достигать 200 °С.
  • Давление рабочей среды. Обычно находится в диапазоне 16 – 40 бар.
  • Материал изготовления. Корпус делается из бронзы или латуни. Но лучшими антикоррозионными свойствами обладают вентили из нержавеющей стали.
  • Производительность ТРВ. Это максимальный поток, пропускаемый полностью открытым вентилем. Она должна соответствовать мощности холодильной установки.
  • Диаметр входного и выходного штуцеров должен соответствовать трубопроводам всей регулируемой системы.

Терморегулирующие вентили для охлаждения и кондиционирования различаются по виду подачи уравнивающего давления из испарителя.

Внутреннее уравнивание

Передача давления под нижний край диафрагмы происходит через проточенные зазоры вокруг штока. Этот тип вентилей используется только для однозаходных испарителей, имеющих малое гидравлическое сопротивление.

Давление хладагента на мембрану осуществляется перед его подачей в испаритель.

Внешнее уравнивание

В более совершенной системе регулирования уравнивающее давление поступает в вентиль непосредственно с выхода испарителя. Для подвода этого давления в корпусе предусмотрена дополнительная входная трубка, обеспечивающая поступление хладагента от испарителя под мембрану термоэлемента. При этом поддиафрагменная полость изолируется отдельным уплотнением от выходного давления клапана.

Схема подвода давления к термоэлементу при внешнем уравнивании

Такие регуляторы применимы для работы при любых способах охлаждения и на разных типах хладагента. Но их нельзя использовать по схеме с внутренним уравниванием. Трубка под уравнивание обязательно должна соединяться с выходом испарителя. Заглушать ее нельзя.

Способы присоединения вентилей к трубам системы:

  • с помощью резьбового соединения;
  • через фланец;
  • неразъемное сварное соединение.

Терморегулирующие вентили систем отопления различаются по форме в зависимости от их расположения на трубе. Прямые или осевые врезаются в ровный участок трубопровода. Угловые варианты устанавливаются в местах изгиба трубы и меняют направления движения жидкости.

Читайте также:  Лиановидные растения для сада

Угловой термостатический вентиль с воздухоотводчиком

Особенности монтажа

Установку терморегулирующих вентилей для отопления и кондиционирования следует рассматривать отдельно, поскольку требования и рекомендации в этих случаях отличаются.

Установка в систему кондиционирования

Общий вид включения терморегулирующего устройства в схему трубопровода для холодильных установок показан на рисунке.

Типовая схема установки ТРВ в систему охлаждения

При монтаже необходимо соблюдать следующие правила:

  • Вентиль устанавливается на магистраль в непосредственной близости от испарителя. Часть корпуса с диафрагмой должна располагаться вертикально.
  • Место установки термобаллона – максимально близко к выходу испарителя. Но устанавливать его следует только на горизонтальном участке трубопровода. Расположение баллона на вертикальной трубе приведет к сбоям в работе терморегулятора, особенно в момент запуска кондиционера.
  • Термобаллон должен плотно прилегать к выходному трубопроводу испарителя. Расположение – только сверху трубы, устанавливать термобаллон под трубой или сбоку недопустимо.
  • Закрепление на трубе должно проводиться специальным хомутом, входящим в комплект терморегулируемого вентиля. Другие способы не обеспечивают надежного контакта, что в итоге приводит к искажению давления, передаваемого на термоэлемент вентиля.
  • Для устройств с внешним уравниванием давления обязательно подключение уравнивающего патрубка к выходу испарителя. Отвод должен осуществляться с верхней части выходной трубы на расстоянии не менее 100 мм от термобаллона и на таком же расстоянии от петли маслоподъема.

Если нет возможности установить термобаллон на горизонтальном участке трубопровода, то допускается его крепление на вертикальной трубе. Но направление хладагента должно быть сверху вниз, а баллон закреплен капиллярной трубкой вверх.

Установка терморегулирующего вентиля в отопительных магистралях

Основным элементом централизованной системы является тепловой радиатор или конвектор. Наиболее удобно регулировать величину потока горячей жидкости в каждом устройстве отдельно.

Схема подключения терморегулирующих вентилей в системе отопления

Для надежной регулировки теплопотока на каждый радиатор устанавливаются два устройства – на входе и выходе. В однотрубных системах, где движение рабочей среды по элементам последовательное, необходима установка байпасов. Это обводные трубки, обеспечивающие функционирование магистрали в случае перекрытия или засорения одного из радиаторов.

Возможные ошибки монтажа и неисправности

Основные проблемы в работе ТРВ возникают из-за неправильного места установки самого вентиля или термобаллона. На точность регулировки могут влиять и малозначительные факторы при закреплении элементов устройства.

Возможные ошибки при монтаже ТРВ для холодильной установки

Одной из распространенных проблем является неточная передача термобаллоном требуемого давления на термоэлемент. Причиной этого может быть его плохой контакт с выходным трубопроводом испарителя. Место установки должно быть тщательно зачищено и покрыто теплопроводной пастой. Нельзя располагать термобаллон на сварных швах, соединяющих трубы.

Сам датчик должен быть изолирован, чтобы окружающий воздух не влиял на его температуру.

Полный выход терморегулирующего вентиля зачастую происходит из-за применения моделей с внутренними элементами из пластика.

Здравствуйте, дорогие читатели!

Бросая беглый взгляд на радиатор отопления дома или где-нибудь у друзей, на работе, мало кто замечает маленький предмет, установленный на торце батареи. А между тем это важный элемент отопительной системы — терморегулирующий вентиль (ТРВ). Именно благодаря ему поддерживаются комфортные температурные условия.

А еще экономятся деньги на обогрев. О том, что это за прибор и какие он имеет плюсы и минусы, я и хочу поговорить сегодня.

Что это такое и для чего он нужен?

Термовентиль, который также называют терморегулирующим клапаном, предназначен для ручной или автоматической регулировки подачи теплоносителя от магистрали теплоснабжения к прибору отопления. Устройство позволяет сократить или увеличить поток тепла, идущего по трубам, и поддержать необходимый температурный режим. Например, когда в комнате холодно, вентиль самостоятельно открывается. Если стало слишком жарко, он закрывается.

Назначение и область применения

Терморегулирующие клапаны разработаны для установки в любые системы отопления, работающие на жидком теплоносителе. Применяются как в жилых, так и нежилых помещениях квартир, частных домов, офисов, административных зданий. Внешне похожи на обычные отсечные краны для перекрывания воды. Монтируются на одной из труб, подходящих к радиатору, непосредственно перед ним.

Характеристики

Основные технические параметры вентилей:

  • конструкция — прямые и угловые;
  • диаметры — внутренний проходной и наружный;
  • максимальная рабочая температура;
  • предельно допустимое рабочее давление.

Прямые терморегулирующие клапаны устанавливают, если труба подходит к коллектору отопительного прибора напрямую. Угловые вентили применяют, когда расположение магистрали и радиатора не совпадает и требуется изгиб трубопровода. Диаметры указывают на толщину стенок и то, какой объем теплоносителя может пройти через вентиль за единицу времени, а также типоразмер.

Например, в спецификации к терморегулирующему изделию могут быть указаны размеры — ½, ¼ дюйма или любой другой. Это маркировка по размерам резьбы, которая на современных вентилях дюймовая. Превышение максимальных рабочих температуры и давления в магистрали приведет к неправильной работе вентиля либо испортит его.

Читайте также:  Афеландра уход в домашних условиях фото

Из каких материалов изготавливают?

Все узлы вентиля, непосредственно контактирующие с теплоносителем, выполняются преимущественно из нержавеющей стали, бронзы либо более дешевого сплава с ней — латуни. Эти материалы хорошо выдерживают высокие температуры, давление, они устойчивы к коррозии. Детали, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя, и корпусы электронных блоков настройки сделаны из термостойкого и износостойкого пластика.

Устройство и принцип работы

Терморегулирующие клапаны по устройству и принципу работы отличаются в зависимости от типа. Ручной вентиль имеет корпус со штоком и золотником, оказывающим воздействие на седло в проходном сечении. При повороте штока по часовой стрелке проходное сечение уменьшается, при вращении в другую сторону — увеличивается. В результате меняется поток теплоносителя, проходящий к отопительному прибору за единицу времени.

Внутри корпуса автоматического терморегулирующего клапана установлена термоголовка с термобаллоном, заполненным керосином, газом или специальной жидкостью. При нагревании вещества в термоголовке расширяются и меняют физическое состояние. Термобаллон растягивается, воздействует на шток и заставляет его двигаться, выдавливаться из сильфона. Проходное сечение перекрывается, а при остывании окружающего воздуха вновь открывается, когда термобаллон возвращается в исходное положение.

Преимущества и недостатки

Как техническое средство управления потоком теплоносителя терморегулирующий клапан имеет ряд достоинств:

  1. Позволяет в ручном либо автоматическом режиме поддерживать комфортную температуру в помещении.
  2. Дает возможность устанавливать минимальный температурный режим в помещениях, которые временно не используются.
  3. Способствует экономии энергоресурсов как минимум на 20 %.
  4. Оптимизирует затраты на отопление.

К недостаткам терморегулирующего прибора отнесу:

  1. Более сложные монтажные работы по отопительной системе.
  2. Клапан увеличивает гидравлическое сопротивление в трубопроводе.
  3. Дополнительное резьбовое соединение повышает вероятность протечек.
  4. Склонность вентиля к засорам.

Вентили различаются по следующим параметрам:

  • способу управления — ручные и автоматические;
  • схеме расположения на подводящей трубе — прямые и угловые;
  • способу соединения — резьбовые, фланцевые, приварные;
  • расположению терморегулирующего блока — с интегрированным либо выносным датчиком.

Срок службы

Терморегулирующий клапан для радиатора отопления служит в среднем от 7 до 10 лет, а при правильном выборе под конкретные условия, грамотной установке, регулярной прочистке — и более длительное время. Терморегулирующая арматура европейских производителей проходит обязательную сертификацию по строгим техническим требованиям и прослужит не менее 20 лет.

Советы, как выбирать

Установка терморегулирующей арматуры в квартире дома еще советской постройки будет оправдана только в том случае, если топят очень хорошо. Иначе вентиль еще больше понизит температуру, и в квартире будет недопустимо холодно. Современные новостройки утепляются по передовым технологиям, поэтому эффективность отопления в них очень высока. Здесь терморегулирующий клапан будет иметь большое практическое значение.

В частном доме, особенно с индивидуальным отоплением, без термовентиля не обойтись. Модели с ручной регулировкой подойдут для небольших домов. В двухэтажные коттеджи лучше купить автоматическую терморегулирующую арматуру: бегать с одного этажа на другой, чтобы собственноручно отрегулировать температуру в каждой комнате, — занятие весьма утомительное.

Популярные производители

Лидирующие позиции по выпуску терморегулирующей арматуры для систем отопления принадлежат датским производителям. Первое и второе место занимают Danfoss и Broen. На третьем месте — немецкий бренд Oventrop. На отечественном рынке также высоким спросом пользуется продукция Heimeir, Herz, Honeywell, MNG, Schlosser, Valtec.

От чего зависит стоимость и какова примерная цена?

То, сколько стоит вентиль, в первую очередь определяет тип терморегулирующего прибора. Клапаны с ручным управлением обойдутся дешевле автоматических. Терморегулирующая арматура с электронным управляющим блоком имеет наибольшую стоимость, зато это неотъемлемая часть современного умного дома. Цена в зависимости от бренда составляет от 1000 руб. на вентили Valtec до 3000 руб. на устройства датского производителя Danfoss.

Правила монтажа и эксплуатации

Установить терморегулирующий клапан вполне возможно и своими руками, следуя несложной схеме:

  1. Перед началом монтажа убедитесь, что в системе нет теплоносителя.
  2. Удалите термоголовку с вентиля, прикройте торец штока защитным колпачком, который обычно входит в комплект.
  3. Установите вентиль, прикрутив его гайками-американками между радиатором и отсечным краном. На корпусе вентиля должна быть стрелка, которая указывает направление потока теплоносителя. Положение терморегулирующего клапана должно быть максимально горизонтальным, чтобы он не перегревался.
  4. Закрутите гайки сначала рукой, сколько хватит сил, а затем при помощи ключа поверните еще на один оборот. Следите за тем, чтобы не перекрутить гайки, иначе они лопнут.
  5. Закрепите термоголовку и выставьте ее на минимальное значение. После заполнения системы переходите к регулировке.

Регулировка ТРВ

Чтобы правильно отрегулировать терморегулирующий прибор, установите термометр в той зоне комнаты, где люди находятся чаще всего. Спустя 1–2 часа проверьте температуру, при необходимости переключите регулятор в сторону большего значения. Повторяйте так до тех пор, пока температурный режим в помещении не станет комфортным. В дальнейшем регулировочную ручку трогать не нужно.

Читайте также:  Привод гаражных ворот hormann

Частые ошибки и проблемы при установке

Наиболее распространенная ошибка — монтаж терморегулирующего клапана без использования отсечного крана. Дело в том, что устройство не предназначено для полного перекрывания потока. Кроме этого, ТРВ придется периодически чистить, а для этого необходимо отключать подачу теплоносителя. Сделать это можно только с помощью крана.

Вторая ошибка — монтировать терморегулирующий вентиль так, что он оказывается на пересечении теплых воздушных потоков от трубы отопления либо радиатора. При таком способе установки терморегулятор перегревается, то есть получает неверные данные о температурном режиме в комнате, и понижает подачу. Исключение составляют устройства с выносным датчиком.

Советы специалистов

Несколько раз мне приходилось общаться с профессионалами по проектированию и монтажу отопления, и вот что они советуют всем, кто решил установить терморегулировочный клапан:

  1. Монтируйте прибор в квартире только в том случае, если батареи имеют запас мощности не менее 30 %.
  2. В старых домах с однотрубной системой отопления используйте специальные вентили с большим проходным диаметром.
  3. Если в одном помещении расположены 2 радиатора, устанавливайте терморегулирующий клапан только на одном из них.
  4. Терморегулирующая головка на чугунных батареях практически не сыграет никакой роли из-за высокой тепловой инерции металла. Лучше заменить радиатор на алюминиевый или биметаллический.

Заключение

Надеюсь, теперь вы стали лучше понимать, что такое терморегулирующий клапан, как с его помощью сделать условия проживания по-настоящему комфортными и при этом существенно сэкономить на отоплении. Я прощаюсь с вами, уважаемые читатели. Спасибо за внимание! Подписывайтесь на наши статьи с полезными видео и фото и делитесь ими в социальных сетях.

Работа ТРВ — терморегулирующего вентиля (дроссельного устройства) – создать необходимую температуру кипения в испарителе . Вентиль ставится на промышленное холодильное оборудование . В бытовых кондиционерах используется капиллярная трубка. Все бытовые кондиционеры имеют одинаковую температуру кипения фреона: 7,2 °С, поэтому трубки одинаковые.

Основной принцип ТРВ – поддержание необходимого давления на испарителе, через пропускную способность жидкого хладагента и регулирование расхода жидкого хладагента, в зависимости от температуры.
ТРВ ставится до испарителя по ходу движения хладагента. Фреон после ТРВ дросселируется (расширяется) в результате чего происходит резкое понижение давления и температуры холодильного агента. Хладагент закипает и по мере кипения отбирает тепло у воздуха в камере. В самом корпусе ТРВ есть отверстие, в которое вставляется так называемая дюза (форсунка или сопло). Основная функция дюза поддерживать то количество хладагента, подаваемого в испаритель, которое нам необходимо.

Конструкция ТРВ

Механический терморегулирующий вентиль

Мембрана соединяется капиллярной трубкой с термобаллоном. Капиллярная трубка намотана витками для экономии пространства, трубка должна быть длинной для того, чтобы выполнять свою функцию. Она понижает давление фреона перед испарителем и дозирует фреон. Т.к. чем ниже давление фреона тем меньше нужна температура для его закипания. Чем длиннее и тоньше капиллярная трубка, тем сильнее падает давление и понижается температура парожидкостной смеси.

Термобаллон имеет гораздо больший диаметр относительно капиллярной трубки, он располагается на выходе фреона из испарителя, в том месте, где фреон уже должен выкипеть. Термобаллон заправлен тем же фреоном, которым заправлена система.

Возьмем по умолчанию температуру фреона на выходе 0 °С, соответственно фреон, который находится в термобаллоне также держится на отметке 0 °С. Мембрана находится в среднем положении и не давит на дюзу, соответственно поток хладагента один и тот же. Если температура на выходе понижается, возьмем -2 °С, объем газа в термобаллоне уменьшается за счет охлаждения и давление на мембрану становится меньше. В ТРВ есть пружина, которая противодействует мембране, когда мембрана становится слабее, пружина подталкивает дюзу и закрывает проходное сечение ТРВ.

Проще говоря, за счёт собственной температуры ТРВ уменьшает или увеличивает проход хладагента. Дюза прижимается, поток уменьшается, температура в термобаллоне нормализуется и ТРВ работает в том же режиме, нагрузка увеличивается и ТРВ открывается.

В сложных системах холодоснабжения есть многорядные испарители, в них производительность испарителей периодически меняется и подобные ТРВ в этом случае не справляются. Существуют ТРВ с внешним уравниванием, у них тот же принцип работы, но есть уравнивающая линия. Корпус ТРВ ставится выше, в термобаллоне есть врезка в медную трубу после испарителя, часть газа после того как фреон выкипел, попадает в ТРВ и ТРВ в этом случае работает точнее при перепадах производительности испарителя.

Если вместо мембраны поставить электродвигатель, то он по команде извне будет открывать и закрывать дюзу. К электронным ТРВ уже необходимы датчики и контроллер для управления. Контроллер ставится, как правило, в шкафу управления . Основные сложности – в настройке электронных ТРВ.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector