Funkce a účel dvou-, tří- a čtyřcestného ventilu

Dvoucestné, třícestné a čtyřcestné ventily mají proměnnou průtokovou kapacitu v závislosti na poloze kuželky ventilu. Tento typ uzavíracích a regulačních ventilů může provádět uzavírací, regulační, separační, distribuční a směšovací funkce. Ovládání je realizováno pomocí pohonu, který může být hydraulického, elektrického, pneumatického nebo elektromagnetického charakteru. Diskrétní a analogový typ ovládání lze použít k ovládání dvou-, tří- a čtyřcestných ventilů. Signál o změně polohy kuželky je dán mikrokontrolérem, v důsledku čehož ventil zaujme danou polohu. Pojďme se podívat, Proč potřebujete třícestný ventil v topných systémech? A když se vymění za čtyřcestný.

Pomocí tří a čtyřcestných ventilů je možné řešit složité problémy automatizace procesu vytápění, čerpání vody do otopné soustavy a další. Používají se zpravidla v projektových systémech, ale po pochopení instalace a specifikací tyto ventily výrazně zlepší funkčnost topných systémů soukromého domu.

Konstrukční vlastnosti dvou-, tří- a čtyřcestného ventilu

Navzdory původně identickému principu činnosti mají dvoucestné, třícestné a čtyřcestné ventily díky odlišné konstrukci a funkčním vlastnostem různé účely a aplikace.

Dvoucestný ventil

Dvoucestný ventil funguje na stejném principu jako kulový ventil. Vnitřní kuželka mění komunikační schopnost ventilu a v souladu s tím i rychlost proudění tekutiny jím procházející. Tento typ ventilů se však nepoužívá pouze při vytápění, pracovním médiem může být jakékoli termodynamické médium.

Dvoucestné ventily prokázaly zvláště vysokou účinnost v systémech vytápění a ventilace. Používají se ke změně a řízení parametrů tepelných okruhů, používají se jako směšovací, regulační, uzavírací, rozvodná zařízení měnící podmínky pracovního prostředí.

Třícestný ventil

Třícestný ventil má jiné konstrukční řešení, i když ve skutečnosti jde o dva dvoucestné ventily v jednom. Slouží k oddělování a míchání proudů s požadovaným stupněm průniku médií do sebe. Díky třícestným ventilům se surová voda míchá v topných a teplovodních systémech. Obdobně jako u dvoucestného ventilu může být pracovním médiem vzduch, kapalné nebo plynné médium. Ventil je řízen mikrokontrolérem a servopohonem. Způsob regulace je podobný jako u dvoucestného ventilu.

Nejčastěji se v topných systémech používají třícestné ventily jako řídicí jednotka pro řízené změny přenosu tepla z topných zařízení, větrání a výměníků tepla. Třícestný ventil má tři odbočky, dvě vstupní a jednu výstupní. Pracovní médium je přiváděno do vstupních trysek, kde je mícháno v závislosti na předvolbách a poloze kužele. Nyní je jasnější, k čemu slouží třícestný ventil.

V některých případech kombinují třícestné ventily funkce zpětného uzávěru, aby se zabránilo zpětnému toku kapaliny. Podle povahy schopností může mít sestava ventilu směšovací, oddělovací a spínací funkce. Třícestné ventily jsou široce používány v automatických systémech. Důležitou charakteristikou a ukazatelem kvality je těsnost ventilu, kterou zajišťují vnitřní těsnění.

Typy třícestných ventilů

V praxi se často používají následující analogová zařízení založená na 3cestném ventilu:

• směšovací ventil pro hydraulicky správné promíchání teplonosné látky s různými hodnotami teploty. Chrání topné okruhy před přehřátím;
• Termostatický ventil udržuje konstantní úroveň teploty v teplých podlahách a radiátorech. Často je instalován na vstupu do kotle, aby byly zaručeny stabilní teplotní ukazatele chladicí kapaliny. Používá se v různých míchacích a dělicích jednotkách;
• ventil podlahového vytápění, sloužící ke snížení teploty topného média a její udržení ve stanoveném rozmezí hodnot. Pokud je použita elektronická verze, pak je možné regulovat parametry v každé místnosti. To platí pouze pro stabilní teplotu chladicí kapaliny, přenos tepla se v tomto případě nebere v úvahu.

Proč je potřeba třícestný ventil, můžete to zjistit na příkladu konkrétního topného systému, dobře porozumět jeho funkcím a zásadám výběru tohoto typu uzavíracích ventilů.

Čtyřcestný ventil

Spotřebitelé mají často otázku ohledně vhodnosti použití třícestného nebo čtyřcestného ventilu v systému. Nejčastěji se používají v případě automatizace a podpory v okruhu vytápění a TUV speciálních parametrů. K regulaci chodu slouží například čtyřcestné ventily kotle na tuhá paliva.

V některých případech je pro tyto účely dostačující běžný ventil.

Porovnání aplikací 3- a 4-cestných ventilů

Například k čemu je třícestný ventil a kdy se používá čtyřcestný ventil:

• pro získání stabilní teploty na přívodním a výstupním potrubí kotle. Princip činnosti třícestného ventilu spočívá v míchání chladicí kapaliny ze "zpátky". Údaje z teplotních čidel jsou přenášeny do regulátoru, který řídí "přehřívání" topného okruhu a reguluje stav třícestného ventilu, jeho polohu a průchodnost;
• třícestné ventily některých výrobců podporují další řídicí signály a jsou např. dvou a třípolohové. V případě regulace on-off je ventil buď otevřený (je tam směs) nebo zavřený (není směs). Tyto ventily mají nevýhodu v tom, že nemohou mezipolohu s malou příměsí. Tyto ventily se nepoužívají v systémech se stabilní teplotou přívodu a zpátečky. Vzhledem k tomu, že účinnost směšování závisí na řadě parametrů (průměr potrubí, průtok, odpor teplonosného média), je zapotřebí přesnější nastavení, které zajišťuje třípolohový třícestný nebo čtyřcestný ventil.
• třípolohové třícestné ventily se používají u plynových kotlů s modulačním hořákem nebo v podobných případech, včetně kotlů na pelety na tuhá paliva (vč. kaskádové zapojení kotlů) když automatika plynule sníží výkon spalování a bezpečně odstaví kotel pro zařízení, čímž podporuje provoz čerpadla a dalších souvisejících zařízení;
• třícestné ventily slouží k udržení teploty na vstupu do kotle na tuhá paliva. Například regulátor FR124 (Honeywell) kotle na tuhá paliva umožňuje automatizovat proces, ale neumožňuje udržovat teplotu. K tomu se používají třícestné ventily. Všimněte si, že poklesy teploty jsou také pozorovány srážením kondenzátu, což ohrožuje korozi teplosměnného okruhu a zvyšuje usazeniny vodního kamene. V litinových výměnících tepla a také ve svarových spojích generátoru kotle se mohou objevit trhliny.

Třícestný nahradíme čtyřcestným

Místo třícestného ventilu na vstupu kotle lze v druhém případě použít čtyřcestný ventil. Mezi jeho úkoly patří nejen modulace parametrů klimatizace, ale také vnitřní fyzikální charakteristiky kotlového okruhu a souvisejícího topného systému. Obrázek ukazuje typické schéma tepelného připojení. kotel na tuhá paliva a zásobníku TUV, výstup z kotle je napojen na přímé kotlové vedení, kde je rozdělen na TUV a vytápění. Odlučování se provádí pouze pomocí čtyřcestného ventilu, který zajišťuje stálou cirkulaci v kotli a topném okruhu a pravidelný přísun horkého chladiva do zásobníku TUV pro udržení teploty.

Typické tepelné okruhy

Rýže. 1. Tepelné schéma připojení kotle na tuhá paliva k otopné soustavě s nuceným oběhem a čtyřcestným ventilem.

Legenda:

1 - kotel; 2 - automatizační jednotka ovládání kotle; 3 - snímač teploty chladicí kapaliny; 4 - pokojový termostat; 5 - oběhové čerpadlo; 6 - spotřebič tepla; 7 - diferenciální ventil; 8 - čtyřcestný směšovací ventil; 9 - expanzní nádrž; 10 - teplovodní bojler; 11 - čerpadlo kotle; 12 - uzavírací ventily; 13 - filtr.

Rýže. 2. Schematické schéma použití termostatického trojcestného ventilu pro kotle na tuhá paliva za účelem vyrovnání teploty

Legenda:

hlavní přispěvatel - kotel na tuhá paliva; GK - plynový kotel; 1 - čtyřcestný ventil; 2 - teplotní čidlo; 3 - čerpadla kotlů; 4 - spotřebič tepla; 5 - oběhové čerpadlo; 6 - ovladač.

Příklady toho, k čemu je trojcestný ventil potřeba, a podrobné schéma fungování čtyřcestného ventilu je rozebráno v článku "Automatizace pro topný systém".

Vezměte prosím na vědomí, že k ovládání činnosti třícestného ventilu budete potřebovat Mikrokontrolér PLUM pro kotle na tuhá paliva s ručním přikládáním.