Vanne à trois voies pour chauffage avec thermostat: schéma de raccordement, types et principe de fonctionnement
Dans une large gamme de vannes utilisées dans les réseaux de chaleur, il y a un élément qui est rarement utilisé. Il est de forme similaire à un té, mais le remplissage interne diffère grandement de ce dernier. Et son objectif est complètement différent. Il s'agit d'une vanne à 3 voies pour le chauffage avec un thermostat. Le schéma de son installation, ainsi que le principe de fonctionnement, seront discutés dans la revue d'aujourd'hui.
Le contenu de l'article
- 1 Variétés et but de chaque type
- 2 Le dispositif et le principe de fonctionnement de la vanne à trois voies dans l'installation de chauffage
- 3 Vannes à trois voies avec actionneurs
- 4 Schémas de câblage de la vanne trois voies au réseau de chaleur
- 5 Vannes à trois voies pour le chauffage avec une température de fluide de chauffage fixe
- 6 Règles d'installation d'une vanne à trois voies dans un système de chauffage
- 7 Prix des vannes à trois voies
- 8 Vidéo: vanne à trois voies pour systèmes de chauffage
Variétés et but de chaque type
Fondamentalement, les vannes à trois voies sont divisées selon le principe de fonctionnement. Il y a trois positions:
- mélange,
- partage,
- commutation.
Le premier mélange deux flux de caloporteur avec des températures différentes en un seul, le second, au contraire, divise un flux en deux. Et d'autres encore commutent simplement le mouvement de l'eau d'une direction (contour) à une autre. Les deux premières variétés ont une apparence similaire, un diagramme est donc appliqué à leur boîtier, qui montre à quelles fins l'appareil doit être utilisé.
Quant à la troisième position, il est facile de la distinguer du reste. Il dispose en outre d'un bloc avec lequel la commutation a lieu. Une vanne de ce type est généralement installée dans un circuit à deux circuits système de chauffagelorsque vous devez rediriger le flux liquide de refroidissement du système de chauffage à Chaudière et vice versa.
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Le dispositif et le principe de fonctionnement de la vanne à trois voies dans l'installation de chauffage
Alors, tout d'abord, parlons de l'appareil. Pour faciliter la compréhension de ce qui se trouve à l'intérieur de la vanne, vous devez considérer la photo ci-dessous, dans laquelle l'appareil est montré dans la section. Il se compose de trois buses (deux latérales une inférieure), entre lesquelles se trouve la chambre de mélange. Sur le quatrième côté (en haut) se trouve tête thermiqueresponsable du contrôle de la température du liquide de refroidissement.
À l'intérieur de l'appareil depuis thermostat est livré avec une tige à ressort avec deux vannes rondes plates. Leur diamètre correspond au diamètre des sièges de buses. Au lieu de cela, une seule vanne à bille peut être installée, située à l'intérieur de la chambre de mélange entre les deux sièges. Avec la pression sur la tige, les vannes coupent partiellement l'alimentation du tuyau de dérivation inférieur et ouvrent le tuyau supérieur. Tout de même ne se produit dans l'autre sens que si le stock augmente.
Mais ici, vous devez déterminer quelles lois le stock fonctionne, sous l'influence de quelle force il diminue ou augmente. Tout dépend de la tête thermique elle-même. À l'intérieur se trouve un capteur de température rempli d'un liquide spécial. Il est sensible à la chaleur. Dès que la température du liquide de refroidissement commence à augmenter, le liquide se dilate et monte à travers le tube capillaire dans un soufflet spécial (conteneur), situé dans la tête thermique. Le réservoir lui-même commence à se dilater et appuie ainsi sur la tige. Ce dernier descend et ouvre le tuyau de dérivation inférieur, d'où l'eau froide entre dans la vanne à trois voies. Le chaud provient du tuyau de dérivation gauche (voir photo).
Bien sûr, juste comme ça, avec toute augmentation de la température de l'eau, la pression ne peut pas se produire. Pour cela, une gradation de température est définie sur la tête thermique, qui est contrôlée manuellement. C'est le paramètre défini qui est le moment où l'on appuie sur la tige.
Ainsi, la tige a réagi à un changement de température du liquide de refroidissement dans le tuyau d'alimentation, a ouvert celui du bas pour l'eau froide et à l'intérieur de la vanne, les fluides chauds et froids ont été mélangés à la température requise. Autrement dit, il s'avère que la température du liquide de refroidissement à l'entrée n'a pas changé, mais qu'elle est devenue plus basse à la sortie.
Dans le cas où le liquide de refroidissement continue à chauffer, la tige peut tomber dans la position la plus basse possible. Autrement dit, il fermera complètement l'alimentation en eau chaude et ouvrira complètement l'alimentation en eau froide. Et cela continuera jusqu'à ce que le liquide de refroidissement à l'intérieur du système de chauffage atteigne la température requise. Après quoi la vanne supérieure s'ouvrira, elle démarrera de l'eau chaude.
C'est ainsi que fonctionne une vanne mélangeuse à 3 voies. Quant au modèle de division, le principe de fonctionnement est pratiquement le même, juste le contraire. Le liquide de refroidissement entre dans un tuyau de dérivation; à l'intérieur du corps de l'appareil, il est divisé en deux flux et sort par deux tuyaux de dérivation adjacents.
Ce type de vannes d'arrêt est installé dans les zones où le débit de liquide de refroidissement doit être divisé en deux circuits. L'un d'eux sera à régime thermique constant, l'autre à régime variable. Le premier est le débit de fluide auquel sont imposées des exigences de qualité. Le second avec les exigences de quantité. Dans le même temps, purement structurellement, l'écoulement avec un mode hydraulique constant ne se ferme jamais, car dans la conception du dispositif, la longueur de la tige est faite de telle manière que la vanne ne ferme pas le circuit constant.
Mais il faut noter que la longueur de la tige peut être ajustée. Cela permet d'ajuster le volume requis de liquide de refroidissement sur un circuit constant. Quant à la variable, elle peut se chevaucher complètement. C'est ainsi que le débit et la pression du liquide de refroidissement dans le système de chauffage sont régulés. Comme vous pouvez le voir, le principe de fonctionnement d'une vanne à trois voies est assez simple. L'essentiel est de sélectionner avec précision le type d'appareil et de l'installer à l'endroit requis dans le circuit.
Comment fonctionne une vanne thermostatique à trois voies dans un système à «plancher chaud»
Pour clarifier le fonctionnement du circuit avec la vanne, vous pouvez donner un exemple de circulation du liquide de refroidissement dans le système de chauffage par le sol. La vanne à trois voies pour le chauffage par le sol est mélangée. Le schéma de circulation est le suivant:
- l'eau chaude entre dans le système de chauffage par le sol par le collecteur;
- il doit avoir une certaine température, qui est surveillée précisément lors du passage dans la vanne à trois voies;
- dès que sa valeur dépasse la valeur admissible, la vanne ouvre l'un des circuits, qui est connecté au retour de chauffage;
- le caloporteur refroidi entre à l'intérieur, abaissant la température,
- après quoi l'eau mitigée entre dans le circuit de chauffage par le sol;
- dès que la température redescend à la température souhaitée, le circuit de retour est fermé par la tige à l'intérieur de la vanne.
Vannes à trois voies avec actionneurs
Les experts disent que le réglage d'une vanne à trois voies à l'aide d'une tête thermique et d'un capteur est le plus simple et le plus précis. De plus, il ne consomme pas d'électricité. C'est pourquoi ce type de vanne à trois voies est aujourd'hui populaire. Mais le processus peut être contrôlé par d'autres moyens. Le plus simple est manuel. Regardons les choses en face, ce n'est pas l'option la plus précise, car la plage de profondeur d'immersion de la tige est définie par la poignée située à l'extérieur du corps de la vanne.
Attention! Il est recommandé d'utiliser une vanne avec un tel réglage uniquement dans les systèmes de chauffage où les chutes de température du liquide de refroidissement sont insignifiantes.
La deuxième option est le contrôle de la température à l'aide d'entraînements électriques. Ils reçoivent des commandes du contrôleur.
Vanne à trois voies motorisée
Les moteurs montés sur vanne sont souvent appelés servo variateurs. En fait, ce sont des moteurs électriques ordinaires dans lesquels l'arbre ne tourne pas, mais tourne à un certain degré. Il est à noter que cette catégorie comprend tout type de moteur, par exemple thermique. L'essentiel est de remplir la condition de rotation et non de rotation.
Les fabricants proposent aujourd'hui deux éléments concernant la configuration. Le premier est un ensemble complet qui comprend un contrôleur et un capteur de température. Il est possible d'ajuster immédiatement l'appareil à la température souhaitée, ainsi qu'à l'angle de rotation, par exemple de 0 à 180 °. Toutes les valeurs intermédiaires sont possibles. Le second est un entraînement séparé avec un capteur à l'intérieur, auquel un contrôleur doit être ajouté en tant qu'élément autonome.
Quant au contrôleur, c'est un appareil qui résout les problèmes de contrôle du signal. Dans le cas du chauffage, il réagit aux changements de température qui lui sont signalés par un capteur de température. Il traite les signaux et décide quoi faire - ouvrir la vanne ou fermer, ou plutôt tourner dans le sens horaire ou antihoraire. Aujourd'hui, les fabricants proposent une vaste gamme de grues à trois voies à entraînement électrique. L'une des marques les plus populaires est ESBE (Suède).
Vanne 3 voies ESBE à entraînement électrique
Tout d'abord, il faut indiquer que cette marque de clapets a une bille avec des fentes traversantes à l'intérieur. Ces derniers ouvrent ou ferment deux canaux, le troisième reste toujours ouvert. Grâce à lui, le liquide de refroidissement pénètre dans le système de chauffage. Le degré de rotation est de 90 ÷ 180 °.
Dans les magasins, la vanne de ce modèle est vendue séparément de l'actionneur.Par conséquent, avant l'installation, elles sont reliées entre elles en insérant l'axe (arbre) de l'actionneur dans le haut de la tige. Il y a un trou dedans pour l'essieu. Après cela, il est nécessaire, exactement selon les instructions jointes à l'appareil, d'effectuer le réglage en termes de régime de température.
Aujourd'hui, le constructeur propose une gamme assez large de vannes trois voies ESBE avec et sans servomoteur:
Autres modèles de vannes 3 voies
Une autre marque bien connue est la vanne trois voies Navien d'une société sud-coréenne. Il est à noter que cet appareil fait partie intégrante d'une chaudière double circuit de ce fabricant. Et il est installé à l'intérieur de l'équipement de chauffage. Son objectif principal est de séparer le liquide de refroidissement pour l'alimentation du réseau de chauffage et pour l'alimentation en eau chaude.
Attention! Les vannes Navien ne peuvent pas être réparées. La cause principale de la panne est la transmission par engrenages du moteur à la tige. Les pièces détachées ne sont vendues nulle part. En cas de panne, l'appareil doit être remplacé par un neuf.
La société danoise Danfoss est un fabricant renommé de vannes à trois voies. Il propose quatre modèles adaptés à différents systèmes:
Schémas de câblage de la vanne trois voies au réseau de chaleur
Après toutes les analyses concernant la conception de la vanne et son principe de fonctionnement, on a compris comment elle peut être utilisée dans divers systèmes de chauffage. Le plus souvent, il est utilisé dans trois cas.
- Dans le système de chauffage par le sol, la température du liquide de refroidissement doit être comprise entre + 45 ° C. C'est ce mode qui est pris en charge par l'appareil. Cela a déjà été discuté ci-dessus, et il a été montré comment cela devrait fonctionner.
- Pour garde chaudières à combustible solide de la formation de condensat à l'intérieur du four. Cela se produit lorsque de l'eau relativement froide traverse la conduite de retour vers l'échangeur de chaleur du générateur. À partir de là, des gouttelettes d'eau provenant de la vapeur condensée se forment sur les surfaces extérieures. Cela ne devrait pas être autorisé car la condensation réduira la durée de vie de l'équipement.
- S'il est nécessaire de maintenir des conditions de température différentes dans différentes parties du système de chauffage.
La première option ne sera pas considérée, car elle a déjà été décrite. Quant au second cas, il faut prendre la photo ci-dessous comme base de l'analyse.
Il y a un double circuit dans le schéma: un grand passe à travers les radiateurs, le second court à travers contourne (il s'agit d'une ligne rouge verticale, dont le début est en haut vers les radiateurs, l'extrémité repose en bas contre la vanne). Jusqu'à ce que la chaudière se soit réchauffée, le liquide de refroidissement se déplace le long d'un court-circuit. La température a atteint la valeur requise, la vanne ferme le by-pass et ouvre le retour (ligne bleue inférieure).
Et la troisième position, basée sur la répartition du liquide de refroidissement entre les consommateurs, dans laquelle la température requise n'est pas toujours la même. Par exemple, une chaudière à chauffage indirect nécessite de l'eau avec une température plus élevée, pour des batteries avec une température plus basse et encore moins pour des sols chauds.
Attention! Dans un tel schéma, il n'est pas nécessaire d'installer une vanne d'arrêt de contrôle devant la chaudière.
Le schéma de câblage de base avec l'installation d'une vanne à trois voies doit être approximativement le même que celui indiqué sur la photo ci-dessous.
Vannes à trois voies pour le chauffage avec une température de fluide de chauffage fixe
C'est la soi-disant option budgétaire. À un prix, il est moins cher que 30 à 35% des appareils avec lecteurs. En quoi est-ce différent de tout le monde. Dans sa conception, il n'y a pas de tiges, pas de capteurs, pas de têtes thermiques. Un soi-disant élément thermostatique est installé à l'intérieur, qui est réglé à une certaine température du liquide de refroidissement. Par exemple, cela peut être + 45 ° С ou + 65 ° С. Autrement dit, l'indicateur peut être n'importe quoi, en fonction des besoins du consommateur d'eau chaude.
L'élément est sélectionné en usine et installé là-bas, par conséquent, la vanne doit indiquer quelle sera la température de sortie après lui. Par exemple, si vous avez besoin d'une vanne pour un sol chaud, nous choisissons une température de + 45 ° C. Le côté positif de ces appareils est leur faible coût. Négatif - l'incapacité d'ajuster le régime de température de l'eau.
Attention! Si une vanne de ce type est installée sur la dérivation d'une chaudière à combustible solide, il est alors nécessaire d'étudier le passeport du générateur lui-même avant d'acheter. L'indicateur principal de la vanne est la température de l'eau dans le circuit de retour. C'est pour elle que l'appareil est sélectionné.
Règles d'installation d'une vanne à trois voies dans un système de chauffage
Une vanne à trois voies avec ou sans servo variateur est facile à installer de vos propres mains. Il ne s'agit que d'une vanne d'arrêt, mais il convient de noter qu'elle peut avoir différentes méthodes de fixation. Il y en a généralement deux: filetés ou à brides. Dans la première position, le filetage peut être interne ou externe. Dans tous les cas, le raccordement aux tuyaux se fait au moyen de matériaux d'étanchéité tels que du ruban adhésif ou du câble. En ce qui concerne la connexion à bride, pour son étanchéité, il est nécessaire de fabriquer un joint en caoutchouc résistant à la chaleur ou en paranite.
Il y a deux nuances concernant une installation correcte:
- L'appareil est généralement installé sur la boucle de retour avant la pompe de circulation, car la sortie est toujours ouverte.
- Il est nécessaire d'installer une vanne dans le système de canalisation exactement dans le sens de la flèche du mouvement du liquide de refroidissement. Ce dernier est indiqué sur le corps de l'appareil.
Prix des vannes à trois voies
Les prix des vannes à trois voies pour le chauffage avec un thermostat et un actionneur varient considérablement. Fondamentalement, tout est question de savoir dans quels systèmes de chauffage ils doivent être installés. Cela s'applique à la pression à l'intérieur du réseau et à la température du liquide de refroidissement. Bien sûr, les appareils alimentés sont plus chers.
La variété des vannes à trois voies peut parfois prêter à confusion lors de leur choix. Tout le monde ne peut pas déterminer immédiatement quel appareil doit être acheté pour un système de chauffage particulier.Par conséquent, veuillez nous contacter dans les commentaires, et nos spécialistes répondront à toutes vos questions.