Tyřcestný ventil pro vytápění

Čtyřcestný směšovací ventil je součástí topného systému se čtyřmi propojenými trubkami, uvnitř kterých cirkuluje chladivo s různými teplotami. Slouží k zabránění přehřátí kotle na tuhá paliva. Díky použití termostatického ventilu nepřesahuje teplotní rozsah uvnitř topného zařízení 110 °C. Při 95 °C otevře přívod studené vody a ochladí systém na požadovanou úroveň.

Zařízení a funkce

Těleso čtyřcestného ventilu, jak je uvedeno výše, je vyrobeno z mosazi, ze které vycházejí 4 spojovací příruby. Uvnitř je na vřetenu složité konfigurace instalováno pouzdro.

Držák je ve skutečnosti určen k následujícím účelům:

• Míchání vodních paprsků různých teplot. Mícháním se dosahuje rovnoměrnějšího ohřevu kapaliny.
• Ochrana kotle. Tento prvek zabraňuje tvorbě rzi a prodlužuje životnost drahých zařízení.

Schematický obrázek

Činnost čtyřcestného ventilu je založena na otáčení vřetena, které je v něm instalováno. Jeho pohyb není omezen, protože na objímce není žádný závit. Na pracovní části pohyblivého prvku jsou 2 objímky. Voda jimi protéká po dvou kanálech. V důsledku toho kapalina nemůže protékat všemi kanály současně a je rovnoměrně rozložena.

Užitečné! Proudící voda vstupuje do jednoho ze dvou potrubí na pravé nebo levé straně. Tímto způsobem se voda mísí v celém systému.

K dispozici jsou také modely se čtyřcestným ventilem bez vřetena. Vřeteno je nahrazeno tlačným mechanismem. Nevýhodou tohoto provedení je absence směšovací funkce.

Čtyřcestný ventil lze ovládat dvěma způsoby:

• Uživatelská příručka. Pro distribuci kapaliny je vřeteno pevně drženo v jedné poloze. Režimy se také nastavují ručně.
• Automatické. Rotační prvek se uvede do pohybu po přijetí příkazu z externího senzoru. Speciální konstrukce zajišťuje udržování nastavené teploty na konstantní úrovni.

Pro snížení přebytečného množství dodávané chladicí kapaliny se používá čtyřcestný topný ventil. Jednoduchá konstrukce zařízení umožňuje provoz topného tělesa bez diferenciálních obtoků, a to díky schopnosti ventilu propouštět pouze určitý objem kapaliny.

Zařízení je nepostradatelné tam, kde je nutné neustále kontrolovat teplotu chladicí kapaliny. To platí zejména pro systémy radiátorového vytápění s kotlem na tuhá paliva (dřevo, uhlí).

V jiných topných systémech je teplota chladicí kapaliny regulována vodním čerpadlem a obtokem, zde jsou tyto funkce přiřazeny čtyřcestnému ventilu. Výsledkem je stabilní provoz kotle a nepřekročení požadovaného množství chladicí kapaliny.

Jak je systém postaven

Schéma umístění a zapojení topného systému v kombinaci se čtyřcestným ventilem je znázorněno na obrázku.

Topný systém se skládá z následujících komponent:

• 1 – Kotel.
• 2 – Čtyřcestný ventil.
• 3 – Pojistný ventil.
• 4 — redukční ventil.
• 5 — filtr.
• 6 – kulový ventil.
• 7 – Oběhové čerpadlo.
• 8 — Topné baterie (TEN).

Montáž topného systému

Sestavte topný systém v následujícím pořadí:

• Na zpětném potrubí nainstalujte čerpadlo zodpovědné za cirkulaci chladicí kapaliny.
• Na vstupním a výstupním potrubí jsou instalovány bezpečnostní trubky. Na druhém z nich nelze instalovat ventil nebo kohoutek, protože budou pod vysokým tlakem.
• Ve vodovodním systému je instalován zpětný ventil. Jeho úkolem bude chránit systém před negativním dopadem zpětné vody a sifonových toků.
• Expanzní nádrž se nachází v nejvyšším bodě potrubí. Tato podmínka je nezbytná pro snížení pravděpodobnosti problémů s cirkulací v důsledku roztažnosti vody. Lze ji instalovat horizontálně i vertikálně.
• Instalace expanzního ventilu. To se provádí instalací termostatického ventilu s dvojitým čidlem. To je nezbytné pro rovnoměrné rozložení tepelné energie. Jak již bylo zmíněno výše, když teplota vody stoupne nad 95 °C, vyšle se impulzní signál do termostatického směšovače, který otevře přívod studeného vzduchu. Jakmile se systém ochladí, vyšle se další signál, ventil se uzavře a přívod vody se zastaví.
• Instalace končí instalací reduktoru tlaku. Ten se instaluje přímo na vstup termostatického směšovacího ventilu. Je určen ke snížení tlakové ztráty při otevírání ventilu a průtoku vody.

Přehled výrobců

Důležité: Tato recenze není zamýšlena jako hodnocení. Je prezentována jako úvod k předním světovým výrobcům.

Honeywell

Americká společnost specializující se na výrobu elektronických součástek a systémů používaných v mnoha odvětvích, od leteckého průmyslu až po vojenské vládní zakázky.

Ventily řady V5442A jsou určeny pro použití v aplikacích, kde je chladicím médiem glykol s obsahem glykolu až 50 %. Odolávají teplotnímu rozsahu od 2 do 110 °C.

Ventily Honeywell jsou k dispozici s připojovacími velikostmi: 20, 25, 32 mm. Spolupracují s elektrickými pohony. Přírubové výrobky řady ZR-FA se instalují do vysoce výkonných systémů.

Švédská společnost s více než stoletou historií. Vyrábí mosazné čtyřcestné ventily s vnitřním závitem. Tyto výrobky mohou pracovat při vnitřním tlaku až 10 atm a teplotě chladicí kapaliny nejvýše 130 °C (s tak horkou chladicí kapalinou mohou pracovat pouze krátkodobě).

) Užitečné! Doporučená maximální teplota pro ventily Esbe je 110 °C.

Produkty se prodávají ve velikostech 1/2-2 s výkonem 2,5-40 kW.

Valtec

Italská společnost založená v roce 2002. Jednou z činností společnosti je výroba čtyřcestných směšovačů pro nepřetržitý provoz v systémech vytápění a klimatizace.

Technické oddělení značky s relativně krátkou historií analyzovalo výhody a nevýhody předních značek a na základě jejich chyb vytvořilo vlastní nabídku. Dnes se kvalitou neliší od známých značek.

Závěr

Čtyřcestný topný ventil instalovaný v systému zvyšuje účinnost topných těles a činí jej ekonomickým. Hlavní podmínkou pro jeho instalaci je přítomnost zdroje energie určeného pro nepřetržitý provoz pohonu ventilu.

Každý, kdo se někdy pokusil studovat různá schémata topných systémů, se pravděpodobně setkal s těmi, kde se přívodní a vratné potrubí zázračně sbíhají. Uprostřed této jednotky se nachází určitý prvek, ke kterému jsou ze čtyř stran připojeny trubky s chladicí kapalinou různých teplot. Tímto prvkem je čtyřcestný ventil pro vytápění, jehož účel a provoz budou popsány v tomto článku.

O principu činnosti ventilu

Stejně jako jeho „skromnější“ třícestný protějšek je i čtyřcestný ventil vyroben z vysoce kvalitní mosazi, ale místo tří spojovacích trubek jich má až 4. Uvnitř pouzdra se na těsnicí objímce otáčí vřeteno s válcovou pracovní částí složité konfigurace.

Na dvou protilehlých stranách má zkosené zářezy, takže pracovní část uprostřed připomíná ventil. Válcový tvar je zachován nahoře a dole, aby bylo možné provádět zhutňování.

Vřeteno s pouzdrem je přitlačeno k tělesu krytem na 4 šroubech, na konci hřídele je zvenku namontována stavěcí rukojeť nebo je instalován servopohon. Podrobný diagram čtyřcestného ventilu zobrazený níže pomůže jasně si představit, jak celý tento mechanismus vypadá:

Vřeteno se v pouzdře volně otáčí, protože nemá závit. Zároveň však vzorky vyrobené v pracovní části mohou otevřít tok ve dvou průchodech ve dvojicích nebo umožnit smíchání tří toků v různých poměrech. Jak k tomu dochází, je znázorněno na diagramu:

Pro informaci. Existuje další provedení čtyřcestného ventilu, kde se místo rotujícího vřetena používá tlačná tyč. Takové prvky však nemohou míchat toky, ale pouze je přerozdělovat. Našly uplatnění v plynových dvouokruhových kotlích, kde přepínají tok teplé vody z topného systému do sítě TUV.

Zvláštností našeho funkčního prvku je, že tok chladiva přiváděného do jednoho z jeho potrubí nikdy nemůže projít přímočaře do druhého výstupu. Proud se vždy stočí do pravého nebo levého potrubí, ale nikdy se nedostane do opačného. V určité poloze vřetena ventil umožňuje chladivu procházet současně doprava a doleva a mísit se s proudem přicházejícím z opačného vstupu. To je princip fungování čtyřcestného ventilu v topném systému.

Je třeba poznamenat, že ventil lze ovládat dvěma způsoby:

ručně: požadovaného rozdělení průtoku se dosáhne nastavením tyče do určité polohy, přičemž se jako vodítko použije stupnice naproti rukojeti. Tato metoda se používá zřídka, protože efektivní provoz systému vyžaduje pravidelné seřizování a není možné to neustále provádět ručně,

automaticky: vřeteno ventilu je otáčeno servopohonem, který přijímá povely z externích senzorů nebo regulátoru. To umožňuje systému udržovat nastavenou teplotu vody i při změně vnějších podmínek.

Praktická aplikace

Všude tam, kde je potřeba zajistit kvalitní regulaci chladící kapaliny, lze použít čtyřcestné ventily. Kvalitní regulace je o řízení teploty chladicí kapaliny, nikoliv jejího průtoku. Požadovanou teplotu v systému ohřevu vody lze dosáhnout pouze jedním způsobem – smícháním horké a chlazené vody, získáním chladiva s požadovanými parametry na výstupu. Úspěšnou realizaci tohoto procesu přesně zajišťuje zařízení čtyřcestného ventilu. Zde je několik příkladů instalace prvku pro takové případy:

• v systému radiátorového vytápění s kotlem na tuhá paliva jako zdrojem tepla,
• v topném okruhu podlahového vytápění.

Jak víte, kotel na tuhá paliva v režimu vytápění potřebuje ochranu před kondenzací, která způsobuje korozi stěn topeniště. Tradiční provedení s obtokem a třícestným směšovacím ventilem, který nepropustí studenou vodu ze systému do zásobníku kotle, lze vylepšit. Místo obtokového potrubí a směšovací jednotky je instalován čtyřcestný ventil, jak je znázorněno na obrázku:

Vyvstává přirozená otázka: k čemu je takové schéma, kde je nutné instalovat druhé čerpadlo a také regulátor pro řízení servopohonu? Faktem je, že zde čtyřcestný ventil nahrazuje nejen obtok, ale i hydraulický odlučovač (hydraulická šipka), pokud je potřeba. Výsledkem jsou 2 samostatné okruhy, které si podle potřeby vyměňují chladivo. Kotel přijímá dávkovanou ochlazenou vodu a radiátory chladivo o optimální teplotě.

Protože voda cirkulující v topných okruzích podlahového vytápění je ohřátá maximálně na 45 °C, je nepřijatelné do nich přivádět chladivo přímo z kotle. Pro udržení takové teploty se před rozdělovač obvykle instaluje směšovací jednotka s třícestným termostatickým ventilem a obtokem. Pokud je však místo této jednotky instalován čtyřcestný směšovací ventil, lze v topných okruzích použít vratnou vodu z radiátorů, jak je znázorněno na schématu:

Výsledek?

Nelze říci, že instalace čtyřcestného ventilu je jednoduchá a nevyžaduje finanční investice. Naopak, implementace takových schémat povede k významným finančním nákladům. Na druhou stranu nejsou tak velké, aby se vzdaly výhod takových systémů – provozní účinnosti a v důsledku toho i nákladové efektivity. Důležitou podmínkou je dostupnost spolehlivého napájení, protože bez něj pohon ventilu přestane fungovat.