إذا وصلت إلى هذه المقالة من خلال البحث ، فربما تكون قد سمعت بالفعل شيئًا عن تركيبات أنابيب الخلط المستخدمة في أنظمة التدفئة للمنازل والشقق الخاصة. لذلك ، بدون مقدمة طويلة ، نقترح مناقشة 3 أسئلة: كيف يعمل الصمام الثلاثي الحراري ، أين يجب تثبيته وكيفية اختيار الصواب حتى لا تضيع المزيد من المال.
مبدأ التشغيل وأنواع الصمامات
تتمثل مهمة أي صمام ثلاثي الاتجاه في توفير المياه لدرجة الحرارة المطلوبة للخط عن طريق خلط أو فصل تيارين. وفقًا لذلك ، تم تجهيز العنصر بثلاثة مخرجات ، أحدها مفتوح دائمًا ، والآخران يتداخلان كليًا أو جزئيًا أثناء التشغيل. ومن هنا اسم الرافعة - ثلاثية (أحيانًا يقولون أيضًا "ثلاثية" ، وهو غير صحيح).
ملحوظة. يتم دائمًا تثبيت مضخة تدوير التدفئة بدقة من جانب الإخراج المفتوح ، وإلا لن تعمل الدائرة بشكل صحيح ، كما كتبنا سابقًا في تعليمات أخرى.
وفقًا لطريقة تحضير سائل التبريد لدرجة الحرارة المطلوبة ، تنقسم الصمامات الترموستاتية إلى مجموعتين ، كما هو موضح في الصورة:
- خلط. يتم تزويدها بتيارين من الماء - ساخن ومبرد (يتم تمييز المدخلات بالحرفين "A" و "B") ، ومن الأنبوب الثالث (علامة "AB") عبارة عن خليط من درجة الحرارة المحددة. في العلبة النحاسية توجد علامة على شكل سهم يتقارب من اتجاهين.
- الفصل أو التوزيع. ينقسم المبرد الوارد إلى تدفقين من الحجم القابل للتعديل. وضع علامات على الجسم - 2 سهم متباعد أو الحروف "أ" ، "ب" على أنابيب المخرج و "أ ب" عند المدخل.
كمرجع. هناك نوع ثالث من الصمامات الحرارية ثلاثية الاتجاه - المتأرجح. يتم وضعها في غلايات الغاز المثبتة على الحائط بدائرة مائية ، وبمساعدة محرك كهربائي ، قم بتبديل حركة التدفق بين المبادل الحراري للتدفئة الرئيسية والمبادل الثانوي الذي يوفر DHW. نادرًا ما يتم استخدام هذه العناصر خارج مولدات الحرارة.
وفقًا لمبدأ التشغيل ، تنقسم الرافعات الثلاثية إلى نوعين - السرج والكرة. يشبه الجهاز الأول صمامات المياه العادية ، ولكن بدلاً من قضيب ملولب ، يتم استخدام دفعة. يتم تثبيت لوحة عليه ، تتحرك بين سرجين وممررين متداخلين بدورهما. يتم الضغط على الجذع بثلاث طرق:
- مزدوج حراري متكامل
- الرأس الحراري مع جهاز استشعار درجة الحرارة عن بعد
- محرك سيرفو.
يظهر كيفية حدوث ذلك في الرسم البياني ووصفه بالتفصيل في منشورنا الآخر.
تعمل صمامات خلط الكرة بالحرارة على أساس نفس الصمامات ، مع ثلاثة منافذ فقط. يتم التحكم فيها يدويًا أو عن طريق محرك كهربائي يدور القضيب في أمر الأتمتة. العناصر ممتلئة ولديها إنتاجية عالية ، وبالتالي مقاومة هيدروليكية أقل. العيب هو الاعتماد على الجهد الكهربائي في التيار الكهربائي والحاجة إلى تثبيت مصدر طاقة غير منقطع (UPS).
مكان وضع الصمام الثلاثي وعندما لا تكون هناك حاجة إليه
قبل اختيار صمام ثلاثي الاتجاه ، من المستحسن التأكد من أنه ضروري حقًا. في الواقع ، يوجد على الإنترنت وفي الحياة الواقعية ما يكفي من المستشارين الذين لا يفهمون جوهر القضية بشكل سيء. لذا ، نذكر الحالات التي تكون فيها هذه الصمامات مطلوبة حقًا:
- لحماية غلاية الوقود الصلب من توريد المبرد البارد والتكثيف على الجدران الداخلية للفرن.
- لتنظيم درجة حرارة الماء في دوائر التسخين.
- للحد من تسخين المبرد في محيط الأرضية الدافئة.
قيل الكثير عن المكثفات التي تثير تكوين زوائد لزجة على جدران غرفة غلاية TT ، بما في ذلك على مواردنا. يظهر أثناء عملية التسخين ، عندما تكون درجة الحرارة في الفرن مرتفعة بالفعل ، ويكون الماء من نظام التسخين باردًا. لتجنب ذلك ، يتم توصيل خطوط الإمداد والعودة بالممر الجانبي ، حيث يتم تثبيت صمام ثلاثي الاتجاه. إنه يتسبب في تدفق المبرد من خزان الغلاية في دائرة صغيرة ، وفقط عند تسخينه إلى 50-60 درجة مئوية يبدأ في خلط الماء من النظام.
ملاحظة هامة. يعمل الصمام كعنصر أمان لمبادل حراري من الحديد الزهر ، إذا كان مثبتًا في مولد الحرارة. تخيل أن المنزل أغلق الكهرباء لمدة ساعة إلى ساعتين ، تمكنت خلالها شبكة المبرد من التبريد. بدون خلاط ، ستدخل المياه الباردة فجأة في غلاية مسخنة عند استعادة الطاقة. من هذا الاختلاف ، سيواجه الحديد الزهر صدمة درجة حرارة وقد يتشقق.
يعد التحكم في درجة الحرارة في دوائر التسخين باستخدام وحدة الخلط ضروريًا في مثل هذه الحالات:
- في أنظمة التدفئة المعقدة ، عندما يجب توصيل عدة خطوط ذات ظروف درجة حرارة مختلفة بمشط مشترك ، على سبيل المثال ، شبكة المبرد ، والتدفئة تحت البلاط وغلاية التدفئة غير المباشرة ؛
- عند توصيل نفس المستهلكين بالخزان الاحتياطي - بالبطارية الحرارية ؛
- عند توريد الماء الساخن إلى مبادل حراري لوحدة معالجة هواء التهوية تستخدم لتسخين الهواء في منزل ريفي.
نظرًا لأن الناقل الحراري بدرجة حرارة لا تزيد عن 50 درجة مئوية يتم توجيهه إلى دوائر التسخين للأرضيات الدافئة ، ويمكن أن تأتي 85 درجة مئوية أيضًا من المرجل ، فيجب أن تكون محدودة. عادة (ولكن ليس دائمًا!) يتم حل المشكلة عن طريق تثبيت وحدة خلط مع صمام ثلاثي الاتجاه على مشعب التوزيع. يخلط الأخير الماء المبرد من دوائر الأرضية مع سائل تبريد "خارجي" قادم من المرجل.
الآن سنقوم بتحديد المواقف عندما لا يكون شراء الخلاط وتركيبه (أو الفاصل) مطلوبًا:
- إذا كان طول كل حلقة من أرضية الماء الدافئ لا يتجاوز 50-60 مترًا ، وهو أمر يمكن تحقيقه تمامًا ، فسيتم التنظيم بدون وحدة خلط. بدلاً من ذلك ، يتم وضع رؤوس RTL على مشعب الإرجاع ، مما يحد من التدفق بمقدار المبرد.
- عندما تعمل 2-3 وحدات تسخين بالتناوب لتسخين منزل خاص ، مع الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للشبكة لا تقل عن 40 درجة مئوية ، فإنك لا تحتاج إلى تثبيت صمام ثلاثي الاتجاه لغلاية الوقود الصلب.
- في أنظمة التدفئة مع دوران المياه الطبيعية. السبب هو انخفاض الضغط عبر الصمام ، مما يمنع سائل التبريد من الحركة. وينطبق الشيء نفسه على المراكم الحرارية التي ينطوي عليها تدفق الجاذبية.
ملحوظة. في أنظمة الجاذبية ، يتم استخدام الأنابيب ذات القطر الزائد DN40 - DN50. هذا يعني أنه لن يضطروا إلى شراء خلاط اقتران تقليدي ، بل صمام شفة من نوع كبير بسعر مناسب. مثل هذا القرار ليس معقولا.
إذا كنت مهتمًا لماذا من الأفضل اختيار رؤوس RTL وكيف تتحكم في دوائر تدفئة الأرضية ، شاهد الفيديو من سيد خبير وخبيرنا فلاديمير سوخوروكوف:
حساب عرض النطاق الترددي
ما عليك سوى التقاط صمام ثلاثي الاتجاهات وفقًا لقطر أنبوب وحدة التسخين أو لن يعمل أنبوب الإمداد. والحقيقة هي أنه في عملية التحكم الآلي ، يخلق العنصر مقاومة هيدروليكية متغيرة ، والتي يجب أن تتغلب عليها مضخة الدوران من أجل توفير معدل تدفق المبرد المطلوب. عن طريق الحساب ، يتم اختيار الصمام بطريقة تسمح للحجم المطلوب من الماء بالمرور في مواضع مختلفة من الساق.
السمة الهيكلية الرئيسية لأي صمام ثلاثي الاتجاه هي الإنتاجية الشرطية ، والتي يُشار إليها بالحرف Kvs ويتم التعبير عنها بوحدة متر مكعب / ساعة. تعكس هذه القيمة ، الموضحة في جواز سفر المنتج ، كمية سائل التبريد البارد الذي يمر عبر صمام مفتوح بالكامل خلال ساعة واحدة. في هذه الحالة ، يكون انخفاض الضغط في المنطقة قبل وبعد المنظم 1 بار.
مثال.إذا كان هذا الحجم من الماء على وجه التحديد يمكن تمريره من خلال صمام ثلاثي الاتجاه مع Kvs = 1.6 متر مكعب / ساعة لمدة ساعة ، فإن انخفاض الضغط (المقاومة الهيدروليكية) سيكون 1 بار أو 10 متر من عمود الماء. هذا كثير جدًا بالنسبة لنظام التدفئة في منزل خاص ، وبالتالي ، في الحسابات ، يتم أخذ انخفاض حقيقي في الضغط - 0.15 - 0.2 بار (عمود مياه 1.5-2 م).
لتحديد صمام تحكم حسب السعة ، تحتاج أولاً إلى تحديد معدل تدفق المبرد الذي يسير على طول الخط المنظم. يتم استخدام الصيغة التالية:
هنا:
- G هو تدفق المياه المطلوب ، m³ / h ؛
- Q - الحمل الحراري على فرع التسخين ، كيلوواط ؛
- ∆t هو الفرق في درجة الحرارة بين الإمداد والمياه المعادة ، وعادة ما تؤخذ مساوية لـ 20 درجة مئوية ، وفي الأرضيات الدافئة - 10 درجات مئوية.
مثال. من المخطط تسخين المنزل بمساحة 100 متر مربع مع ملامح أرضية ، والتي يجب أن توفر نقل الحرارة من 10 كيلو واط. ثم يجب توفير G = 0.86 × 10/10 = 0.86 م 3 / ساعة من سائل التبريد إلى مجمع التوزيع.
الخطوة التالية هي حساب المعامل الحقيقي K لصبيب صمام الخلط ، مع مراعاة انخفاض الضغط عليه 0.2 بار وفقًا للصيغة:
بالنسبة للمثال نفسه ، ستكون قيمة K تساوي 0.86 / √0.2 = 0.86 / 0.45 = 1.9 م 3 / ساعة. بعد ذلك ، افتح كتالوج الشركة المصنعة للصمام المحدد وحدد من الخط صمام ثلاثي الاتجاه يساوي Kvs أو أكبر من القيمة التي تم الحصول عليها. خذ العلامة التجارية Danfoss الشهيرة (Danfoss) واختر صمامًا مع فوهات DN15 و Kvs = 2.5 متر مكعب / ساعة من سلسلة منتجات VRB3. القيمة الاسمية السابقة في الصف هي 1.6 متر مكعب / ساعة ، ومن الواضح أنها ليست كافية في حالتنا.
نصائح الاختيار
يمكن الخلط بين مالك المنزل الجاهل الذي يقرر البحث عن كتالوج لأي شركة معروفة بحثًا عن صمام ثلاثي الاتجاه بعدد وتنوع المنتجات المعروضة. لمساعدتك في اختيار الصمام المناسب من مجموعة واسعة ، سنقدم بعض التوصيات ونبدأ بقائمة من العلامات التجارية التي تستحق كتالوجاتها بشكل عام فتحها. فيما يلي قائمة بالشركات المعروفة التي تعتبر منتجاتها جديرة بالثقة:
- دانفوس (الدانمرك) ؛
- هيرز أرماتورين (النمسا) ؛
- هانيويل (الولايات المتحدة الأمريكية) ؛
- إيسما (إيطاليا) ؛
- Esbe (السويد) ؛
- كاليفي (إيطاليا).
كمرجع. تبيع الشركات المدرجة مجموعة كبيرة ومتنوعة من تجهيزات أنظمة التدفئة ، بما في ذلك الصمامات ثنائية الاتجاه والأمان والصمامات الأربع والبوابات الكهرومغناطيسية والثرموستات. من الشركات المصنعة لدول الاتحاد السوفيتي السابق ، يمكننا أن نوصي بمنتجات ماركة Valtec (Valtek).
الآن الكتلة الرئيسية من التوصيات:
- لحماية غلاية الوقود الصلب من التكثيف ، يمكنك اختيار نوعين من الصمامات ثلاثية الاتجاه - مع إعداد ثابت ورأس حراري مع جهاز استشعار خارجي. سيكلف الخيار الثاني 20-30 ٪ أكثر ولا يتم تبريره دائمًا ، نظرًا لأن تغيير درجة حرارة العودة غير ضروري هنا. قم بشراء منظم مزود بترموستات داخلي مضبوط على درجة حرارة 50 أو 55 درجة مئوية.
- للتحكم في تسخين الفروع والدوائر الفردية للتدفئة تحت الأرضية ، هناك حاجة بالتأكيد إلى صمام ثلاثي الاتجاه مع جهاز استشعار خارجي ورأس ثرموستاتي. يتم تثبيت قارورة المستشعر على المجمع أو خط الأنابيب الذي يجب التحكم في درجة حرارته.
- يتم إقران منظمات الكرة (وهي أيضًا دوارة) بمحرك كهربائي أو يتم ضبطها يدويًا. إذا كنت لا ترغب في تعقيد الدائرة والاعتماد على الكهرباء ، فاختر منتجًا يناسب الخصائص بين صمامات المقعد التي تعمل من الرؤوس الحرارية.
- أكثر مواد الحالة "تشغيلاً" هي النحاس أو البرونز. العناصر المقاومة للتآكل أكثر تكلفة ، والحديد الزهر خائف من صدمة درجة الحرارة ولديه كتلة لائقة.
- في المخططات التي حققت نفس النجاح ، يتم استخدام كل من الرافعات وتقسيم الرافعات الثلاثية. ولكن إذا لم تكن متخصصًا في مجال التدفئة وتجميع النظام بنفسك ، فمن الأفضل أن تأخذ خلاط - صمام. من السهل اكتشافها ووضعها في نصابها الصحيح ، حيث سيخبرك الخبير بالتفصيل في مقطع الفيديو الخاص به:
توصيتان نهائيتان
نظرًا لأننا قدمنا طريقة مبسطة لحساب واختيار صمام ثلاثي السعة ، فإننا ننصحك بشدة بالتشاور مع الأشخاص المطلعين حول هذا الموضوع. إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، فقم بشراء صمام بهامش ، بغض النظر عن السعر. هناك خيار آخر: الاتفاق مع البائع على استبدال محتمل للمنتج في حالة عدم ملاءمته.
إذا كنت بحاجة إلى تثبيت تسخين المياه في كوخ كبير يتم تسخينه بواسطة شبكة رادياتير وتدفئة تحت الأرضية ، ومن المخطط توفير المياه الساخنة من غلاية التدفئة غير المباشرة ، فلا يمكنك القيام بذلك دون مساعدة متخصصين ذوي خبرة. سيكون عليك عمل 4 إلى 10 فروع قابلة للتعديل ، لكل منها تحتاج إلى حساب واختيار صمام ثلاثي الاتجاه ، ثم موازنة عملهم في المجمع.