Вентиль или терморегулирующий клапан

Видео:Клапан Термостатический Регулирующий Настроечный для отопления подключение радиатораСкачать

Характеристики, принцип работы и монтаж терморегулирующего вентиля

В системах отопления и кондиционирования, работающих в переменных условиях окружающей среды, совершенно необходима регулировка мощности действующей установки. Это позволяет поддерживать требуемую температуру и экономить расход энергии при ее работе. В автоматическом режиме с этой задачей справляется терморегулирующий вентиль. Он контролирует поток рабочей среды, реагируя на внешние изменения температуры.

Внешний вид терморегулирующего устройства в системе охлаждения

Видео:10/11. Терморегулирующий вентиль.Скачать

Конструкция и принцип работы

В холодильных установках и кондиционерах используется замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент, меняя свое агрегатное состояние в испарителе. В системах отопления нагрев осуществляется при перекачке горячей жидкости к термоэлементам. Несмотря на разработку различных альтернативных способов охлаждения и нагрева, подобная схема работы является основной.

При небольшой мощности устройства не требуется постоянная подстройка под внешние изменения. В маломощных системах охлаждения роль регулятора выполняет дроссель из капиллярной трубки. Его работа не зависит от производительности испарителей и не способен менять уровень хладагента в контуре.

В отопительных контурах устанавливаются ручные регуляторы. В них изменение потока горячей жидкости осуществляется поворотом рукоятки, опускающей или поднимающей ограничительный шток.

Устройство ручного вентиля отопления

В системах, где требуется постоянная подстройка под изменяющиеся внешние условия, регулировка мощности охлаждения или нагрева осуществляется изменением величины потока рабочей среды.

Основным регулятором силы потока является ТРВ, что означает терморегулирующий вентиль. Это устройство прямого действия. Для его работы не требуется поступление внешней энергии. Вентиль реагирует на перегрев паров, выходящих из испарителя. А он, в свою очередь, зависит от нагрузки на охладительную систему.

Дополнительным преимуществом применения терморегулирующих вентилей является некритичность системы к точному количеству заполняющего хладагента.

Внутреннее устройство регулятора показано на рисунке.

Классический терморегулирующий вентиль для систем охлаждения

Основными элементами ТРВ являются:

• мембрана или диафрагма, управляющая движением запорного штока;
• капиллярная трубка с термобаллоном, передающая устройству изменения температуры паров на выходе из испарителя,
• регулирующая пружина для настройки уровня установки,
• входной и выходной штуцера.

Совокупность диафрагмы, термобаллона и капиллярной трубки называют термоэлементом. Именно он воспринимает окружающую температуру и осуществляет регулирование подачи хладагента.

Принцип работы вентиля заключается в движении мембраны под действием трех сил:

• давление среды из термобаллона,
• уравнивающее давление испарителя,
• воздействие пружинного механизма.

После достижения равновесия между этими тремя силовыми составляющими диафрагма устанавливает требуемую величину потока хладагента.

Давление термобаллона = уравнивающее давление + давление пружины на мембрану.

При изменении температуры и возрастании тепловой нагрузки в испарителе увеличивается нагрев термобаллона и давление заполняющей его жидкости. Через капиллярную трубку оно передается диафрагме, в результате чего происходит открывание вентиля и увеличение подачи хладагента в испаритель.

По схожему принципу устроен и термостатический клапан радиатора отопления.

Терморегулятор для отопительных систем

В нем роль термобаллона выполняет чувствительный элемент (поплавок), расположенной в полости, заполненной жидкостью или газом. При изменении температуры происходит уменьшение или увеличение объема среды. В результате поплавок меняет свое положение, сдвигая шток, который изменяет проходное сечение клапана.

Наиболее чувствительными считаются термоэлементы, заполненные газом. Они реагируют на температурные изменения быстрее, чем жидкостные. Но и стоят они дороже.

Читайте также: Радиатор со встроенным термостатическим клапаном

Видео:Клапан радиатора регулирующий или вентиль – как определиться в выборе?Скачать

Характеристики и виды терморегулирующих вентилей

При выборе устройства необходимо обращать внимание на следующие параметры:

• Максимальная температура, при которой способен работать вентиль. Она может достигать 200 °С.
• Давление рабочей среды. Обычно находится в диапазоне 16 – 40 бар.
• Материал изготовления. Корпус делается из бронзы или латуни. Но лучшими антикоррозионными свойствами обладают вентили из нержавеющей стали.
• Производительность ТРВ. Это максимальный поток, пропускаемый полностью открытым вентилем. Она должна соответствовать мощности холодильной установки.
• Диаметр входного и выходного штуцеров должен соответствовать трубопроводам всей регулируемой системы.

Терморегулирующие вентили для охлаждения и кондиционирования различаются по виду подачи уравнивающего давления из испарителя.

Внутреннее уравнивание

Передача давления под нижний край диафрагмы происходит через проточенные зазоры вокруг штока. Этот тип вентилей используется только для однозаходных испарителей, имеющих малое гидравлическое сопротивление.

Давление хладагента на мембрану осуществляется перед его подачей в испаритель.

Внешнее уравнивание

В более совершенной системе регулирования уравнивающее давление поступает в вентиль непосредственно с выхода испарителя. Для подвода этого давления в корпусе предусмотрена дополнительная входная трубка, обеспечивающая поступление хладагента от испарителя под мембрану термоэлемента. При этом поддиафрагменная полость изолируется отдельным уплотнением от выходного давления клапана.

Схема подвода давления к термоэлементу при внешнем уравнивании

Такие регуляторы применимы для работы при любых способах охлаждения и на разных типах хладагента. Но их нельзя использовать по схеме с внутренним уравниванием. Трубка под уравнивание обязательно должна соединяться с выходом испарителя. Заглушать ее нельзя.

Способы присоединения вентилей к трубам системы:

• с помощью резьбового соединения;
• через фланец;
• неразъемное сварное соединение.

Терморегулирующие вентили систем отопления различаются по форме в зависимости от их расположения на трубе. Прямые или осевые врезаются в ровный участок трубопровода. Угловые варианты устанавливаются в местах изгиба трубы и меняют направления движения жидкости.

Угловой термостатический вентиль с воздухоотводчиком

Видео:Всё про термостатический клапан что я знаю / Ошибки и рекомендации / Какой лучше выбратьСкачать

Особенности монтажа

Установку терморегулирующих вентилей для отопления и кондиционирования следует рассматривать отдельно, поскольку требования и рекомендации в этих случаях отличаются.

Установка в систему кондиционирования

Общий вид включения терморегулирующего устройства в схему трубопровода для холодильных установок показан на рисунке.

Типовая схема установки ТРВ в систему охлаждения

При монтаже необходимо соблюдать следующие правила:

• Вентиль устанавливается на магистраль в непосредственной близости от испарителя. Часть корпуса с диафрагмой должна располагаться вертикально.
• Место установки термобаллона – максимально близко к выходу испарителя. Но устанавливать его следует только на горизонтальном участке трубопровода. Расположение баллона на вертикальной трубе приведет к сбоям в работе терморегулятора, особенно в момент запуска кондиционера.
• Термобаллон должен плотно прилегать к выходному трубопроводу испарителя. Расположение – только сверху трубы, устанавливать термобаллон под трубой или сбоку недопустимо.
• Закрепление на трубе должно проводиться специальным хомутом, входящим в комплект терморегулируемого вентиля. Другие способы не обеспечивают надежного контакта, что в итоге приводит к искажению давления, передаваемого на термоэлемент вентиля.
• Для устройств с внешним уравниванием давления обязательно подключение уравнивающего патрубка к выходу испарителя. Отвод должен осуществляться с верхней части выходной трубы на расстоянии не менее 100 мм от термобаллона и на таком же расстоянии от петли маслоподъема.

Если нет возможности установить термобаллон на горизонтальном участке трубопровода, то допускается его крепление на вертикальной трубе. Но направление хладагента должно быть сверху вниз, а баллон закреплен капиллярной трубкой вверх.

Установка терморегулирующего вентиля в отопительных магистралях

Основным элементом централизованной системы является тепловой радиатор или конвектор. Наиболее удобно регулировать величину потока горячей жидкости в каждом устройстве отдельно.

Читайте также: Капитальный ремонт гбц приора 16 клапанов

Схема подключения терморегулирующих вентилей в системе отопления

Для надежной регулировки теплопотока на каждый радиатор устанавливаются два устройства – на входе и выходе. В однотрубных системах, где движение рабочей среды по элементам последовательное, необходима установка байпасов. Это обводные трубки, обеспечивающие функционирование магистрали в случае перекрытия или засорения одного из радиаторов.

Видео:Клапаны термостатические - все секретыСкачать

Возможные ошибки монтажа и неисправности

Основные проблемы в работе ТРВ возникают из-за неправильного места установки самого вентиля или термобаллона. На точность регулировки могут влиять и малозначительные факторы при закреплении элементов устройства.

Возможные ошибки при монтаже ТРВ для холодильной установки

Одной из распространенных проблем является неточная передача термобаллоном требуемого давления на термоэлемент. Причиной этого может быть его плохой контакт с выходным трубопроводом испарителя. Место установки должно быть тщательно зачищено и покрыто теплопроводной пастой. Нельзя располагать термобаллон на сварных швах, соединяющих трубы.

Сам датчик должен быть изолирован, чтобы окружающий воздух не влиял на его температуру.

Полный выход терморегулирующего вентиля зачастую происходит из-за применения моделей с внутренними элементами из пластика.

Видео:Терморегулирующий вентиль (ТРВ). Принцип работы, монтаж и настройкаСкачать

Подбор терморегулирующего вентиля для кондиционеров

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) – один из элементов, без которого работа холодильного контура невозможна. Другими словами, без ТРВ не сможет функционировать ни одна холодильная машина. Вместо ТРВ в холодильный контур может быть также установлено другое устройство с подобными функциональными свойствами. Это может быть более простая и дешевая капиллярная трубка, или более дорогой и сложный электронный терморегулирующий вентиль (ЭТРВ). Все эти приборы носят одно общее название – дросселирующие устройства. Установка в холодильный контур одного или другого дросселирующего устройства регламентируется только производителем, исходя из особенностей того или иного вида кондиционера.

Видео:Клапаны STOUT SVR и SVRs! В чем разница?Скачать

Где устанавливается ТРВ

Место установки ТРВ в холодильном контуре имеет вполне определенное место. Он должен устанавливаться поближе к испарителю, а расширительный баллончик – на выходном горизонтальном участке фреонового трубопровода испарителя. Прикрепляется он очень плотно, в идеальном варианте между баллончиком и трубопроводом должна быть проложена теплопроводящая паста, а место установки – теплоизолировано.

В исключительных случаях в бытовых или полупромышленных кондиционерах дросселирующее устройство устанавливается во внешнем блоке. Это достаточно далеко от испарителя, но это исключение из правил.

На фото: Место установки ТРВ в холодильном контуре

ТРВ может регулировать проходное сечение дросселирующего отверстия. В нижней его части имеется регулировочный винт. После сборки, на фабрике ТРВ настраивают на перегрев 4°C. Если необходимо увеличить или уменьшить перегрев, то регулировочный винт следует повернуть по часовой или против часовой стрелки. Один полный оборот винта соответствует перегреву в 0.5, 2 или 4 °C, в зависимости от производителя и модели ТРВ.

Видео:Клапан термостатический с преднастройкой – отличительные черты и преимуществаСкачать

Как правильно подобрать ТРВ

Независимо от оборудования, на котором устанавливается ТРВ, вентиль должен соответствовать типу заправленного холодильного агента. Если мы говорим о кондиционировании, то 99% подобного оборудования работает на R410А. В некоторых случаях в кондиционерах применяются R134А, R32 или R407C. Все эти холодильные агенты озонобезопасны. В настоящее время имеются кондиционеры, работающие на старом хладагенте R22. На поверхности ТРВ обязательно указывается тип холодильного агента, для которого предназначен данный терморегулирующий вентиль. В исключительных случаях на корпусе ТРВ может быть указано два типа холодильных агентов. Категорически запрещается устанавливать ТРВ на кондиционер, если марка холодильного агента на корпусе ТРВ не соответствует заправленному в кондиционер.

На фото: Принцип работы терморегулирующего вентиля (ТРВ)

Читайте также: Мембрана заливного клапана cersanit для инсталляции

Второй показатель, на который необходимо обратить внимание, выбирая ТРВ, — это производительность. Так как терморегулирующий вентиль устанавливается перед испарителем, то он должен быть согласован с его производительностью. Принимая во внимание справочные данные различных ТРВ, можно сказать, что у каждого из них есть фиксированный показатель производительности, которой должен соответствовать характеристиками испарителя. Конечно, точно подобрать вентиль просто невозможно, но после расчета допускается, чтобы его производительность была меньше аналогичного показателя у испарителя. В противном случае в испаритель будет поступать больше холодильного агента, что в дальнейшем неизбежно приведет к выходу из строя самого кондиционера.

Мы рассмотрели два основных параметра, по которым подбирается ТРВ. Однако существуют и другие характеристики, которыми обладают терморегулирующие вентили. Так, например, ТРВ могут быть с внешним и внутренним уравниванием, с постоянным дросселирующем отверстием или сменным отверстием, меняющейся вставкой с отверстием, а также однопоточные и реверсивные. Эти параметры терморегулирующего вентиля выбираются самим производителем.

Видео:Новинки термостатических клапановСкачать

Формулы для расчета характеристик ТРВ

Терморегулирующий вентиль кондиционера или любой другой холодильной установки может быть рассчитан более точно с применением академических формул.

Для расчета номинальной холодопроизводительности ТРВ может быть использована следующая зависимость:

где Q_о — холодопроизводительность системы, Вт;

К_ΔР — поправочный коэффициент, учитывающий потери давления;

К₁ — поправочный коэффициент, учитывающий разность значений температуры кипения.

Пример значений коэффициентов К_ΔР и К₁ для К410А приведены ниже в таблицах.

Если переохлаждение превышает 15 о С, необходима соответствующая корректировка типоразмеров составных элементов системы. На практике для компенсации эффекта переохлаждения к уже известным поправочным коэффициентам К₁ и К_ΔР добавляют еще один коэффициент, К₂.

В этом случае расчет номинальной холодопроизводительности ТРВ может быть произведен по формуле

где Q_о — холодопроизводительность системы, Вт;

К_ΔР — поправочный коэффициент, учитывающий потери давления;

К₂ — поправочный коэффициент, учитывающий переохлаждение свыше 15 о С.

Если испаритель расположен выше уровня жидкостного ресивера, то из этой разницы вычитают гидростатическое давление высоты столба соответствующей жидкости.

В этом случае для расчета ТРВ требуется знать действительный перепад давления. Для его расчета может быть использована следующая зависимость:

где Р_к — давление конденсации, определяемое по температуре конденсации, мПа;

Р_о — давление кипения, определяемое по температуре кипения, мПа;

ΔР₁ — падение давления на жидкостной линии (примерно равно 0,01 мПа);

ΔР₂ — общее падение давления на фильтре-осушителе, смотровом окне, ручном запорном вентиле и на участках изгиба (составляет приблизительно 0,02 мПа);

ΔР₃ — падение давления на вертикальном жидкостном трубопроводе, возникающее из-за разности высот при высоте 6 м (для определения данного значения необходимо воспользоваться дополнительными источниками);

ΔР₄ — падение давления в распределителе жидкости (примерно равно 0,05 мПа);

ΔР₅ — падение давления в трубах распределителя жидкости, (примерно равно 0,05 мПа).

Однако сегодня такими формулами для расчета мало кто пользуется, поскольку это занимает много времени и не исключает больших погрешностей, так как техника быстро развивается и претерпевает со временем значительные изменения. Наиболее точный расчет и подбор ТРВ возможен только при помощи специализированных программ подбора холодильной автоматики. Каждый производитель имеет такую программу, и она позволяет выбрать любой тип ТРВ под рассчитанные параметры кондиционера, такие как температура кипения, перегрев, температура конденсации, переохлаждение, температура нагнетания и т.д. Использование программ подбора полностью исключает ошибки при подборе ТРВ, если специалист строго следует рекомендациям производителя.

📺 Видео

Термостатическая головка – все секреты, плюсы и минусыСкачать

ПРЕДНАСТРОЙКА РАДИАТОРНОГО ВЕНТИЛЯ | Советы за минутуСкачать

Термостатический вентильСкачать

Клапан настроечный – зачем нужен и где устанавливается?Скачать

Вентиль под термоголовку или сервоприводСкачать

Клапан ручной терморегулирующий STOUTСкачать

ТРВ и принцип работыСкачать

Мини-обзор: термостатический смесительный клапан STOUTСкачать

Термостатический смеситель. Нужны ли обратные клапаны в его обвязке?Скачать

Урок 1.Принцип работы ТРВ. Терморегулирующий вентильСкачать

Какой нужен кран для радиатора отопления | Типы кранов отопленияСкачать