En los sistemas de calefacción, donde se utilizan calentadores y refrigeradores en los nodos de tuberías, hay un tipo característico de accesorios: una válvula de dos vías. El dispositivo regula de forma rápida y precisa los volúmenes de suministro y extracción de agua. Tiene demanda en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Hoy en día, las válvulas de dos vías equipadas con un actuador eléctrico, que son controladas por sensores especiales, tienen una gran demanda. Estos son dispositivos confiables y fáciles de instalar, cuyas características de diseño y diferencias aprenderemos a continuación.
Válvula de dos vías
Objeto y diseño
El equipamiento clásico del dispositivo es el siguiente:
- Válvula termostática;
- cabezal térmico con sensor remoto;
- válvula de cabeza térmica;
- sensor de limitación teniendo en cuenta la temperatura;
- metro;
- bomba de circulación;
- filtro de agua;
- la válvula de retención.
Los dispositivos de ajuste bidireccionales se utilizan en todas partes, pero mucho depende del material del que estén hechos. Teniendo en cuenta las características de diseño, inmediatamente haremos una reserva de que las válvulas están disponibles con uno o dos asientos. Con el segundo tipo, los flujos del medio de trabajo se regulan y cierran, y se permiten caídas de presión significativas, que una válvula de un solo asiento no puede hacer frente. La válvula en sí parece una pieza separada con un accionamiento mecánico o electrónico. Sucede que no se proporciona una fuente de energía adicional, por lo tanto, se instala después de la instalación del dispositivo.
Ventajas de una válvula de dos vías:
- construcción simple;
- fácil de instalar;
- no requiere la participación humana para un trabajo eficaz;
- mantenible;
- de confianza;
- sirve durante mucho tiempo;
- sellado;
- caracterizado por una baja resistencia hidráulica;
- disponible.
Prestando atención al diseño del elemento, parece que es similar a una válvula estándar, pero los mecanismos son significativamente diferentes. Por ejemplo, el tapón principal de una válvula es un vástago o una bola. Es decir, el vástago, que se encuentra en posición horizontal o vertical, o una bola girada alrededor de su eje en 90 grados, se encarga de limitar el flujo de agua. El dispositivo funciona de acuerdo con un esquema simple: se abre un orificio especial y se transporta líquido a través de él. Para que estos elementos estructurales funcionen, se conecta un actuador a la válvula, que requiere electricidad o aire comprimido. El variador en sí se combina con dispositivos separados que tienen en cuenta la presión, la temperatura y otras características del sistema.
Diseño de válvulas
Cómo elegir y aplicar una válvula de tres vías
La válvula de tres vías debe seleccionarse correctamente por su capacidad. También debe tener el diámetro de rosca correcto (1/2 o 3/4 de pulgada) y alinearse correctamente con el cabezal térmico o servo.
Hay opciones de diseño para la válvula con un sensor de temperatura incorporado, por lo que no necesita un cabezal térmico.
En los listados de equipos de empresas puedes encontrar una gran cantidad de dispositivos de este tipo, de todo esto tienes que elegir lo que necesitas, lo cual no siempre es fácil. En muchos aspectos, los especialistas con conocimientos de la organización comercial ayudarán a tomar la decisión correcta. Pero no debe confiar solo en su opinión, es mejor resolver el problema usted mismo.
Válvulas de mezcla y separación de tres vías
La válvula de tres vías es una unidad para mezclar (dividir) corrientes líquidas con tres conexiones. Las flechas en el cuerpo de la válvula indican la función que realiza. Por ejemplo, el dispositivo mezcla 2 corrientes en diferentes proporciones según la posición de la válvula de asiento.
En la primera posición extrema, solo la primera corriente entrará en la salida, en el otro extremo, solo la segunda corriente, en la posición media, las corrientes se mezclarán en proporciones iguales, por ejemplo.
- Si se suministran líquidos con diferentes temperaturas, entonces mediante la válvula es posible regular la temperatura del líquido en la salida, obtenido como resultado de la mezcla de las dos corrientes.
La válvula de separación dividirá los flujos en 2 direcciones, mezclando el refrigerante en una proporción u otra en diferentes ramas. Su aplicación es exactamente la misma que la de la válvula mezcladora, solo se refleja la instalación a lo largo de las ramas.
- Sobre la base de ambas válvulas, es posible crear unidades de control de temperatura en redes de calefacción. En este caso, la temperatura de salida se puede ajustar mediante un sensor de temperatura incorporado o la válvula se puede controlar mediante un cabezal térmico con un sensor de temperatura remoto.
Diseños de válvulas de tres vías
Las válvulas de globo se utilizan más comúnmente, en las que el asiento se mueve sobre un vástago cargado por resorte y cierra las entradas. Este es un diseño común que se usa con cabezales térmicos de acción de empuje.
Otra opción es un interruptor de bola giratorio. El cambio entre corrientes se produce cuando se gira el regulador, lo que generalmente se realiza mediante un servodrive a la orden de un sensor de temperatura. Tal sistema es más caro y volátil.
Diagrama de aplicación de la válvula de tres vías
Un diagrama de conexión típico para una válvula de tres vías, para proteger el intercambiador de calor de una caldera de combustible sólido del retorno en frío. El refrigerante se mezcla desde el suministro hasta el retorno en un pequeño círculo. El objetivo es mantener siempre más de 55 grados en el retorno, para que no se produzca condensación de vapor de agua en el intercambiador de calor y, en consecuencia, para que no exista una contaminación significativa y corrosión ácida.
El sensor de fuelle del cabezal térmico está instalado en la línea de retorno y le da un comando al cabezal térmico sobre el grado de presión en el vástago de la válvula mezcladora de tres vías. La pre-apertura se ajusta girando el ajuste.
¿Dónde más se utilizan válvulas de 3 vías?
Las aplicaciones típicas para controlar la temperatura del medio de calentamiento con válvulas de tres vías son las siguientes.
- Ajuste de la temperatura del agente calefactor suministrado desde el tanque de compensación. Un acumulador de calor cargado puede contener líquido demasiado caliente que no es necesario en la casa. Por lo tanto, la válvula mezcla el flujo de retorno frío en la corriente de suministro de acuerdo con la configuración de los propietarios.
- Mantenimiento de la temperatura del refrigerante en los circuitos de suelo radiante. Para el funcionamiento normal de la calefacción por suelo radiante, la temperatura de suministro no debe exceder los 55 grados. Las calderas para la red de radiadores suelen dar más. En la mayoría de los esquemas de calefacción por suelo radiante, se instalan unidades de bombeo y mezcla que mantienen una temperatura estable con caídas de presión y caudales de refrigerante.
- En esquemas de calefacción complejos, donde después del ecualizador de presión (amortiguadores, flechas hidráulicas, anillos), se conectan circuitos con diferentes requisitos de temperatura. Es más seguro realizar el ajuste no reduciendo el caudal a lo largo del circuito, sino mediante una unidad mezcladora basada en una válvula de tres vías.
En lugar de una válvula de tres vías, en muchos esquemas, se puede usar una válvula de dos vías, que regula la cantidad de flujo, que luego se mezclará en la T con la corriente principal. Pero estas unidades requieren una presión estable, así como un cálculo especial, por lo tanto, se puede encontrar una válvula de dos vías en las unidades de bombeo y mezcla de fábrica.
A veces, solo se requiere una temperatura de salida fija. Una válvula con un dispositivo termostático es más barata ...
Cómo elegir una válvula de tres vías según la capacidad
La característica principal de una válvula de tres vías es la capacidad nominal, designada como Kvs, m³ / h. Se indica bajo la condición de una diferencia de presión en las conexiones de la válvula de 1 bar.
Por ejemplo, en el catálogo (en las características) puede encontrar Kvs = 2,5 en m³ / h, lo que significa que a una presión de 1 bar, 2,5 metros cúbicos de refrigerante pasarán por una válvula completamente abierta por hora. Pero, ¿cómo usar esta figura en la vida real?
- Primero, necesitamos saber cuánto líquido necesitamos para pasar a través de dicha válvula. En segundo lugar, ¿cuál es la caída de presión a través de la válvula en nuestro circuito?
El caudal de líquido requerido Ktr, m3 / hora a través de la válvula para cualquier esquema no es difícil de calcular mediante la fórmula:
Cálculo de válvulas de tres vías
Ktr = 0.86 Q / ∆t, donde Q es la potencia del ramal (carga de calor), para una caldera o circuito de calefacción de toda la casa, se toma de acuerdo con la potencia de generación de calor kW, ∆t es la diferencia entre el suministro y temperaturas de retorno, generalmente de 20 grados, y para un piso cálido, de 10 grados.
Luego, para la tubería de una caldera de 20 kW, los líquidos deben pasar por la válvula al menos Ktr = 0,86 20/20 = 0,86 metros cúbicos / hora, con una caída de presión de 1 bar.
Pero nuestra caída de presión es mucho menor, alrededor de 0,2 bar. A esta presión, el rendimiento de la válvula debería ser mucho mayor. Cual exactamente?
- La caída de presión para cualquier circuito entre el suministro y el retorno no superará los 0,2 bar, normalmente entre 0,1 y 0,2 bar.
Existe una cierta fórmula empírica a este respecto: el rendimiento de la válvula en nuestro circuito no debe ser inferior a
K = Ktr / √r, metros cúbicos / hora, K = 0,86 / √0,2 = 1,9 m³ / h.
Seleccionamos una válvula con una característica más alta: Kvs es más que K, pero no mucho, para no pagar de más por el volumen de la estructura, Kvs = 2.5 m³ / h es adecuado.
Seleccionamos una válvula mezcladora de tres vías con tal capacidad de un conocido fabricante y creemos que nos proporciona una mezcla normal en un circuito con una potencia de 20 kW.
En general, la selección de los cabezales térmicos, su colocación, la puesta a punto del trabajo con la válvula de tres o dos vías seleccionada no es tarea fácil. Para los principiantes, es recomendable consultar al menos a un vendedor experimentado con una demostración de instalación e instrucciones de uso, crear una unidad de mezcla y determinar si es adecuada para un esquema específico. Además, si planea utilizar un motor eléctrico. O queda confiar este trabajo a un especialista.
Áreas de uso
Como se señaló anteriormente, este tipo de válvula de control se utiliza en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Consideremos por separado las características de su uso en un circuito con un "piso cálido".
Si se instala una caldera en la casa, entonces su tarea es calentar el agua y, por regla general, su temperatura es bastante alta, adecuada para radiadores (de +75 a +95 grados Celsius). Para el sistema de "piso cálido", dicha calefacción no es necesaria, ya que las normas sanitarias regulan un máximo de +35 grados Celsius. Esta figura es suficiente para caminar cómodamente por el suelo. Si la temperatura es más alta, esto no solo causará inconvenientes a los residentes, sino que también afectará negativamente el revestimiento del piso terminado. Por ejemplo, los pisos de linóleo o laminados se deforman fácilmente.
El "piso cálido" se monta debajo de la regla, además, se utilizan diferentes materiales para pisos. Para ello, el refrigerante se calienta a +50 grados Celsius. Cuando la calefacción por suelo radiante está conectada directamente a una caldera o sistema de calefacción centralizado, la temperatura resultante es demasiado alta. Para bajarlo en la entrada del circuito, se monta una válvula mezcladora para piso cálido, con una válvula de dos o tres vías ya proporcionada. Como sugiere el nombre, el propósito de este tipo de accesorios es mezclar el agua fría y caliente que circula por el circuito. Es decir, el proceso de paso del fluido cambia: para el radiador, el agua permanece caliente y el ya mezclado, que tiene una temperatura más baja, ingresa al piso cálido.
Válvula instalada
Campos de aplicación de los módulos de comunicación
El dispositivo, que se puede comprar de manera rentable en nuestra tienda, se puede utilizar en la estructura de control de calefacción para regular y optimizar el funcionamiento de los sistemas de calefacción de acuerdo con los datos de los sensores meteorológicos externos y los sensores de temperatura internos.
El dispositivo es un elemento necesario cuando se conectan unidades de control remoto o pantallas de habitación para controlar un sistema de calefacción de circuitos múltiples.
Sirve para recibir información de sensores de temperatura de agua y aire internos y externos y para controlar directa o indirectamente la temperatura en el sistema de calefacción, controlar el funcionamiento de calderas o bombas.
El módulo de comunicación también se puede utilizar para controlar válvulas en diversas industrias.
¿De qué materiales está hecho?
Los productos de hierro fundido, latón y acero son ahora comunes. Por ejemplo, los accesorios de hierro fundido y acero se instalan en sistemas de tuberías con un gran flujo de agua o vapor. Las válvulas de latón se encuentran a menudo en los sistemas de ventilación. Su principal ventaja es su tamaño compacto, por lo que el elemento se monta incluso en habitaciones pequeñas con un consumo de agua limitado.
Se recomienda una válvula de control de acero o hierro fundido. Los productos de acero están muy extendidos, son tan duraderos como sus homólogos de hierro fundido, pero mucho más baratos. Al elegir un material, se tienen en cuenta las características de la presión en el sistema y las dimensiones de la válvula en sí.
Válvula de acero
Vida útil de las válvulas de tres vías
Los factores más importantes que afectan la vida de un triple:
- El material del que está hecho.
- Cumplimiento de las condiciones de funcionamiento prescritas por el fabricante: el régimen de temperatura y la calidad del refrigerante.
- Intensidad de explotación.
- Calidad de instalación.
En promedio, los fabricantes otorgan una garantía para sus productos en el rango de 5 a 7 años, lo que significa que una válvula de tres vías puede funcionar fácilmente 2 veces más. Pero la garantía de los modelos de plástico no supera el año.
Las válvulas con un sistema de control manual siempre han sido reconocidas como las más confiables. Los sensores electrónicos y termostáticos fallan mucho más rápido que la propia válvula y requieren reparación o reemplazo completo.
Tipos de válvulas de control
Los accesorios se diferencian de varias formas.
Dependiendo de las características de diseño, se distinguen 2 tipos:
- paso a través: en ellos, las boquillas tienen la ubicación opuesta;
- angular: ubicado en un ángulo de 90 grados.
Preste atención a cómo se controla la válvula.
Según este parámetro, se distinguen 3 tipos:
- neumático;
- hidráulico;
- equipado con un motor eléctrico.
El dispositivo de accionamiento eléctrico es un motor eléctrico de baja potencia o solenoides de retracción. Por supuesto, hay productos con control manual, pero son más difíciles de operar, ya que no permiten configurar los parámetros exactos. Los dispositivos operan en una red eléctrica con una corriente alterna de 220 V o constante de 24 V.
Algunos nodos de paso funcionan de forma autónoma, sin fuente de alimentación. Dichas válvulas se controlan y regulan por medio de un diafragma y un resorte que se opone a él. Como retroalimentación, se usa un trazo, a lo largo del cual se mueve el refrigerante; también dirige la membrana en la dirección correcta.
Qué ofrece la válvula de dos vías:
- se regula el consumo, se distribuyen y ahorran recursos (agua);
- consumo de calor más económico;
- los equipos y las redes están protegidos contra caídas de presión;
- si se usa correctamente, la válvula prolongará la vida útil del equipo conectado y de la propia red.
Los dispositivos se sujetan con bridas, roscados o soldados.Una de las subespecies de la conexión roscada es el soporte de pasador, en el que la válvula se atornilla a otro dispositivo. Cuando la instalación está soldada, se utilizan ramales especiales.
Por separado, destacamos la válvula de control remoto, que es la más fácil de operar. Dichos dispositivos se complementan con unidades eléctricas o consolas. Son las salas de control las que reciben todas las características y parámetros actuales del sistema. Disminuye, aumenta la presión de forma remota o se superpone a determinadas ramas de la red de calefacción.
Una especie de válvula de dos vías
Válvulas de control rotativas para vapor, gas con actuador eléctrico
En surtido - válvula de control con actuador eléctrico Danfoss, representado por modelos de dos y tres vías (el actuador de engranajes se compra por separado), y válvulas de control y cierre de uno y dos asientos con accionamiento eléctrico Broen. Las válvulas se utilizan en puntos de calefacción central e individual, sistemas de ventilación de suministro para invernaderos, en sistemas de suministro de agua y otras áreas de la economía como dispositivo de cierre o para automatizar la regulación de procesos tecnológicos. El diseño de la válvula de control de vapor se lleva a cabo de acuerdo con las regulaciones. Las válvulas se utilizan con actuadores eléctricos, termostatos, actuadores neumáticos, reguladores de presión diferencial, que se pueden adquirir por separado. Aquí encontrará accesorios para la instalación y asegurar el buen funcionamiento de las válvulas.
Diagrama de conexión
Para pisos calentados por agua, la válvula se instala con mayor frecuencia en paralelo. Para su implementación se deben utilizar 2 o 3 circuitos de calefacción con un portador de calor circulante. El suministro de agua y la presión están regulados por una o más válvulas instaladas en paralelo. Al mezclar el refrigerante en paralelo, las líneas de calefacción por suelo radiante deben desconectarse con antelación.
Como regla general, los grifos de control se ajustan de forma independiente, manualmente, donde se establece el volumen requerido de agua pasada.
¡Importante! Si se usa un circuito paralelo, se recomienda reemplazar el bypass con una válvula de bypass. Esto se hace para reducir la carga operativa y ahorrar energía suministrada a la bomba.
El circuito tiene un inconveniente: el refrigerante que ingresa al circuito tendrá la misma temperatura que el agua que sale del circuito de retorno a la caldera. Debido a esto, el agua caliente se distribuye de manera desigual a lo largo de los circuitos.
Esquema de instalación de calefacción por suelo radiante.
Características de instalación
El procedimiento en sí se reduce al hecho de que la válvula está conectada a las tuberías necesarias. Para que los accesorios funcionen durante mucho tiempo y sin problemas, la conexión debe implementarse correctamente, teniendo en cuenta todos los consejos y recomendaciones. Si carece de experiencia, se recomienda contactar a un especialista. De lo contrario, el sistema de calefacción no será tan eficiente y económico como debería ser.
Antes de continuar con el trabajo de instalación, preste atención a la válvula de dos vías: hay una rosca externa o interna en su cuerpo, en la que se atornilla la tuerca de unión (o accesorio) de la tubería. Para una conexión confiable, los expertos recomiendan envolver la rosca con un sellador, que es adecuado para la cinta FUM.
El juego de accesorios incluye juntas especiales para asegurar el nivel adecuado de estanqueidad. Si no están disponibles, deberán comprarse por separado, del grosor y diámetro adecuados. La tarea principal es asegurar una conexión hermética, sin distorsiones en la rosca, lo que evitará posibles fugas. No se requieren herramientas o dispositivos especiales.
¡Nota! Las válvulas de dos vías no funcionan en las condiciones más simples, es decir, bajo la influencia de altas temperaturas. Debido a esto, las conexiones roscadas pueden perder su estanqueidad, por lo que el procedimiento de conexión debe realizarse de manera responsable.
Asesoramiento de expertos:
- Durante la instalación, asegúrese de que no haya fuerzas en la tubería.
- Antes de instalar el elemento en el suministro de agua, este último debe limpiarse a fondo, eliminando todas las impurezas. Tienen un efecto negativo en el estado de los materiales de sellado, como resultado de lo cual se compromete la estanqueidad de la válvula.
- Con el tiempo, es posible que sea necesario reparar o desmontar el dispositivo, por lo que debe dejar suficiente espacio a su alrededor.
- La instalación cuidadosa es importante. Si se utiliza una conexión de brida, se recomienda apretar los tornillos correspondientes alternativamente para evitar tensiones internas. Con el método de instalación roscado, se utilizan bridas de ajuste, lo que permitirá desmontar la válvula en el futuro.
- Si es necesario purgar o enjuagar todo el sistema de tuberías, se retira la válvula y se coloca un adaptador en su lugar.
La instalación es un proceso complejo y depende en gran medida del esquema elegido. Para evitar errores, recomendamos solicitar un servicio de instalación de válvulas a especialistas.
Válvula en el sistema de calefacción
Proceso de instalación
La instalación de una válvula de dos vías para calefacción consiste en su correcta conexión a la tubería. La conexión debe realizarse utilizando un hilo interno o externo. Para hacer esto, debe atornillar una tuerca de unión o un accesorio. Previamente, la rosca de la tubería debe protegerse con un material de sellado (cinta FUM o sellador natural). La instalación debe llevarse a cabo teniendo en cuenta el hecho de que la alta temperatura afecta la estanqueidad de la conexión roscada de las piezas, debilitándola.
Las válvulas de dos vías se completan con juntas especiales.para ser utilizado durante la instalación. Harán las conexiones lo más apretadas posible, evitarán posibles fugas de refrigerante de la línea. Si es necesario, se pueden reemplazar con las mismas juntas, adecuadas en diámetro y espesor.
