Терморегулирующий вентиль для систем отопления и кондиционирования

Терморегулирующий вентиль в системах отопления и кондиционирования

Сбалансированный температурный режим в жилом помещении с целью создания и поддержания комфортного микроклимата в квартире призваны обеспечивать системы отопления и кондиционирования. Функционирование аппаратуры этих систем основано на процессах теплообмена между окружающей средой и теплоносителем (для отопления) или хладоагентом (для кондиционирования).

Управление приборами отопления и кондиционирования заключается в изменении рабочих параметров потока теплоносителя или хладагента и контроле за их поддержанием в допустимых пределах. Технически управление осуществляется изменением температуры потока и его расхода через теплообменные приборы. Для этого используется терморегулирующий вентиль, представляющий собой особый вид регулирующей арматуры.

В отопительной системе терморегулирующий вентиль регулирует поток горячего теплоносителя, в кондиционерах — поток подаваемого в испаритель хладагента.

Общие принципы функционирования регулирующих вентилей

Для регулировки расхода потока рабочей среды используются оба режима:

  • Ручной (или механический);
  • Автоматический.

При ручном регулировании вращением маховика или рукоятки сообщается поступательное движение штоку вентиля, перекрывающего проходное сечение седла. За счет изменения сечения увеличивается или уменьшается расход потока рабочей жидкости или газа. Тем самым, изменяется величина температуры отопительного прибора или теплообменника. Данный вид регулирования обладает большой инертностью, поэтому весьма не эффективен.

Для работы механизма вентиля в автоматическом режиме используется несколько иной принцип.

На схеме термостатического вентиля приведены следующие элементы:

  • Поз. 1 — Термостатическая головка;
  • Поз. 2 — термобаллон;
  • Поз. 3 — шпиндель;
  • Поз. 4 — шток;
  • Поз. 5 — клапан;
  • Поз. 6 — букса

Движение штоку (поз. 4) сообщает не крутящий момент от маховика, а усилие от термобаллона (поз. 2), являющегося составным элементом специальной термоголовки (поз. 1), входящей в конструкцию терморегулирующего вентиля для отопления. Термобаллон заполняется керосином, специальной жидкостью или газом. При нагревании происходит изменение формы и размеров термобаллона. Растянувшийся термобаллон начинает давить на шпиндель (поз. 3), сообщая через него рабочий ход штоку (поз. 4) по отношению к седлу. Проходное сечение перекрывается буксой (поз. 6), поступление среды уменьшается, что приводит к снижению теплообмена для обеспечения заданной температуры.

В случае остывания окружающего воздуха термобаллон сузится, позволив штоку принять исходное положение, открывая при этом проходное сечение седла.

Терморегулирующие вентили в системах отопления

Установка терморегулирующего вентиля для радиатора создает возможность автоматического поддержания необходимого температурного баланса в жилище, поскольку в помещении могут оказаться дополнительные источники тепла, не связанные с системой отопления, например, прямые солнечные лучи в зимний полдень. Кроме обеспечения комфортного микроклимата, терморегулирующий вентиль может отключать радиатор от трубопровода стояка. Подсчитано, что применение терморегулирующих вентилей позволяет сэкономить до 25% средств, тратящихся на оплату горячего отопления.

Это важно! Наиболее корректные объективные показания выдает терморегулятор с выносным датчиком, расположенным в недоступном для солнечных лучей или потокам теплового воздуха месте.

На рисунке показана схема подключения двух терморегулирующих вентилей к системе отопления и сам вентиль.

В зависимости от взаимного расположения вентиля, радиатора и трубы подающей магистрали выбирают тип конструкции вентиля:

  • Вентиль терморегулирующий угловой;
  • Вентиль терморегулирующий осевой.

Независимо от конструкции вентиля, размеры клапана (поз. 5 на приведенной выше схеме вентиля) и торца трубы должны совпадать.

Терморегулирующие вентили в системах кондиционирования

Терморегулирующий вентиль контролирует поток хладагента, поступающего в испаритель, тем самым осуществляя стабильность перегрева на самом выходе от испарителя. Чтобы ясно представить предназначение ТРВ, необходимо уяснить технический принцип всей работы охлаждающей системы.

Охлаждающая система является замкнутым контуром. Циркуляцию хладагента создает компрессор. Он всасывает низкотемпературные пары из испарителя и сжимает их до заданного высокого давления. В результате пары хладагента в самом конденсаторе уже переходят в жидкое состояние. За счет теплоотдачи жидкая фаза хладагента остывает и в трубчатом расширительном устройстве переходит в двухфазное состояние. В испарителе двухфазная смесь возвращается к изначальному газообразному состоянию.

Расширительное устройство на практике представлено латунным или медным трубопроводом внутреннего диаметра от 0,66 мм и выше. Оно дешевое, поэтому его предпочитают для кондиционеров, бытовых холодильников, морозильных шкафов, прилавков. Количество пропускаемого хладагента не меняется из-за малого размера диаметра. Принцип работы терморегулирующего вентиля кондиционера заключается в регулировке подачи хладагента на вход испарителя и препятствованию попадания жидкой фазы хладагента в компрессор.

Терморегулирующие вентили подразделяют следующим образом:

  • ТРВ с внешним типом уравнивания, они отличаются наличием в конструкции специальной трубы, предназначенной под передачу действующего давления хладагента. Такие вентили поддерживают устойчивый баланс между номинальным давлением в термобаллоне и на выходе испарителя;
  • ТРВ с внутренним типом уравнивания, поддерживающие перегрев в испарителе, и не позволяющие попасть жидкому хладагенту компрессор.

Это важно! Неправильно или необоснованно подобранные вентили и расширительные устройства усложнят управление системой, что проявится в крайне низкой производительности работы.

Устройство и принцип работы терморегулирующего вентиля ТРВ

Терморегулирующий вентиль применяется в системах горячего водоснабжения для регулирования теплоотдачи приборов отопления и поддержания оптимального температурного режима в помещении.

В холодильных установках ТРВ регулирует поток поступающего в испаритель жидкого холодильного агента. При этом осуществляется постоянный контроль над перегревом, а также попаданием жидкости в компрессор.

Терморегулирующий вентиль для отопления

Установив ТРВ для отопления, появляется возможность регулировать и автоматически поддерживать необходимый температурный режим в помещении. Дело в том, что в квартире, кроме системы отопления, есть и неучтенные источники тепла, которые повышают температуру в данном помещении. Прибор поможет создать комфорт и поддержать оптимальную температуру воздуха в комнате. С его помощью можно отключить отопительный радиатор от стояка.

Сокращая поток тепла от каждого радиатора, используя терморегулятор, можно сэкономить денежных средств на оплате отопления до 25%.

Прямой терморегулирующий вентиль ТРВ состоит из корпуса и штока с золотником, который воздействует на проходное сечение седла, перекрывая его. Регулировать температурный режим можно двумя способами: механическим и автоматическим. Механический терморегулятор, предназначенный для отопления, имеет корпус из латуни, а внутри его вмонтирован шток. Если повернуть этот шток, проходное сечение, в зависимости от прямого воздействия на него, увеличивается или уменьшается, регулируя основной поток теплоносителя.

Принцип работы терморегулирующего вентиля в автоматическом режиме иной. В корпусе вентиля находится термоголовка, в которой установлен термобаллон (сильфон). Последний заполнен одним из веществ: газом, специальной жидкостью или керосином. При нагревании компоненты расширяются или, в зависимости от своих свойств, меняют физическое состояние. В результате термобаллон растягивается и давит на шток вентиля, который приходит в движение и выдавливается из сильфона. Проходное сечение седла перекрывается, сокращая поступление теплоносителя. При остывании воздуха, наоборот, наполнитель сильфона сужается, шток принимает первоначальное положение, и сечение открывается.

Так как шток клапана терморегулирующего устройства находится в непрерывном движении, то при установке ТРВ необходимо обращать внимание на качество прибора.

Установка вентиля

Термоголовку, как правило, помещают в самом терморегулирующем вентиле. Для правильного улавливания температуры, ось сильфона нужно располагать горизонтально. Если встроенный датчик находится в вертикальном положении, то на него, в основном, будут действовать восходящие тепловые и пристенные потоки, которые отличаются своей температурой от температуры воздуха в комнате. Работа терморегулирующего устройства будет искажена.

Бывают приборы, в которых ось штока смонтирована вертикально.

Тогда, чтобы отопительный прибор работал без перебоев, целесообразно:

  • применить управляющие устройства с выносным датчиком;
  • подключить электронный терморегулирующий вентиль с дистанционным управлением;
  • создать электрическую систему управления с термоэлектрическими приводами, подключенными к регулирующим клапанам с радиопередачей сигнала.

1. Устанавливая терморегулятор с датчиком, встроенным в него, управляющий модуль закрепляют на свободном от посторонних предметов месте, и так, чтобы он не попадал под прямое воздействие нагревающих приборов. Модуль устроен из регулятора температуры и термочувствительного элемента, который соединен с клапаном радиатора посредством капиллярной трубки. Длина капиллярной трубки достигает от 2 до 8 метров. Термочувствительный элемент фиксирует температуру комнаты и вследствие изменения давления жидкости в нем, открывает или закрывает клапан, регулируя температуру, заданную пользователем.

2. ТРВ с дистанционным управлением отличается от предыдущего тем, что термоэлемент в нем может находиться на расстоянии от регулирующей ручки.

3. Для управления с помощью термоэлектрического привода применяется термостат, который устанавливается в контролируемом месте. Кроме того, к комнатным термостатам могут подключаться радиочастотные электронные радиаторные головки. Они действуют по принципу: в квартире монтируется термостат, который будет передавать по радиоканалу сигнал управления на электронные головки радиатора. Эта установка может создавать временные расписания для отдельных зон в помещении. Например: сделать прохладу в спальне днем, а в гостиной будет тепло, ночью – наоборот.

Будет полезно:  Как выбрать и пользоваться труборезом для металлопластиковых труб

Терморегулирующий вентиль кондиционера

Для интенсивной и бесперебойной работы кондиционера применяется терморегулирующий вентиль. Устройство терморегулирующего вентиля в холодильных агрегатах отличается от приборов отопления по форме, но принцип работы одинаков. В холодильных установках необходимо сохранять на одном уровне давление испарения, а также перегрев в испарителе, при любых изменениях в их работе. ТРВ способен поддержать заданный режим – он регулирует транспортировку от конденсатора к испарителю хладагента.

ТРВ с внутренним уравниванием

На данный момент выпускается два вида терморегулирующих приборов, которые используются в бытовых кондиционерах: вентиль с внешним уравниванием и внутренним уравниванием. Количество хладагента, который протекает через ТРВ с внутренним уравниванием, обуславливается положением клапана. Оно определяется соотношением сил, которые действуют на мембрану регулятора.

Для закрытия клапана требуется давление испарения и интенсивное натяжение пружины. Чтобы клапан открылся, необходимо давление сильфона (термобаллона), которое создается перегревом в испарителе хладагента. Когда температура наружного воздуха становится ниже, ослабевает кипение хладагента, уменьшается перегрев и термобаллон охлаждается. При этом в термобаллоне понижается давление, которое притягивает мембрану регулятора, и подача хладагента в испаритель уменьшается. Равновесие восстанавливается.

Аналогично происходит действие регулятора при повышении температуры внешнего воздуха.

ТРВ с внешним уравниванием

Сейчас применяется наиболее усовершенствованная система регулирования: терморегулирующий вентиль с внешним уравниванием. В такой системе давление измеряется на выходе из испарителя, для чего в состав регулятора введена дополнительная трубка. С помощью этого элемента и поддерживается неизменное давление испарения и перегрев хладагента, даже если в испарителе изменяется гидравлическое давление.

Перед капиллярной трубкой или терморегулирующим вентилем устанавливается фильтр-осушитель, защищающий ТРВ от посторонней пыли и влаги, которые могут попасть в систему. Кроме этого, применяются еще и антикислотные фильтры. Кислота может образоваться при соединении влаги с хладагентом.

Терморегулирующие вентили FAR, Danfoss

Примером терморегулирующих вентилей для отопления послужит арматура FAR, произведенная в Италии, хорошо известная в нашей стране на протяжении 15 лет. Разнообразный ассортимент и возможность подключения к любой отопительной системе, позволяет выбрать подходящие по параметрам приборы, как для старых труб, так и при строительстве новых объектов.

Датский концерн Danfoss известен своими поставками в Россию термовинтелей как для холодильного оборудования, так и для системы отопления. Например, вентили Т2 и ТЕ2 применяются системах кондиционирующего, холодильного, морозильного назначения. Терморегулирующие вентили Danfoss ТЕ 5 и ТЕ 55 предназначены для отопления.

Что такое терморегулирующий вентиль: принцип работы, плюсы и минусы, советы по выбору

Здравствуйте, дорогие читатели!

Бросая беглый взгляд на радиатор отопления дома или где-нибудь у друзей, на работе, мало кто замечает маленький предмет, установленный на торце батареи. А между тем это важный элемент отопительной системы — терморегулирующий вентиль (ТРВ). Именно благодаря ему поддерживаются комфортные температурные условия.

А еще экономятся деньги на обогрев. О том, что это за прибор и какие он имеет плюсы и минусы, я и хочу поговорить сегодня.

Что это такое и для чего он нужен?

Термовентиль, который также называют терморегулирующим клапаном, предназначен для ручной или автоматической регулировки подачи теплоносителя от магистрали теплоснабжения к прибору отопления. Устройство позволяет сократить или увеличить поток тепла, идущего по трубам, и поддержать необходимый температурный режим. Например, когда в комнате холодно, вентиль самостоятельно открывается. Если стало слишком жарко, он закрывается.

Назначение и область применения

Терморегулирующие клапаны разработаны для установки в любые системы отопления, работающие на жидком теплоносителе. Применяются как в жилых, так и нежилых помещениях квартир, частных домов, офисов, административных зданий. Внешне похожи на обычные отсечные краны для перекрывания воды. Монтируются на одной из труб, подходящих к радиатору, непосредственно перед ним.

Характеристики

Основные технические параметры вентилей:

  • конструкция — прямые и угловые;
  • диаметры — внутренний проходной и наружный;
  • максимальная рабочая температура;
  • предельно допустимое рабочее давление.

Прямые терморегулирующие клапаны устанавливают, если труба подходит к коллектору отопительного прибора напрямую. Угловые вентили применяют, когда расположение магистрали и радиатора не совпадает и требуется изгиб трубопровода. Диаметры указывают на толщину стенок и то, какой объем теплоносителя может пройти через вентиль за единицу времени, а также типоразмер.

Например, в спецификации к терморегулирующему изделию могут быть указаны размеры — ½, ¼ дюйма или любой другой. Это маркировка по размерам резьбы, которая на современных вентилях дюймовая. Превышение максимальных рабочих температуры и давления в магистрали приведет к неправильной работе вентиля либо испортит его.

Из каких материалов изготавливают?

Все узлы вентиля, непосредственно контактирующие с теплоносителем, выполняются преимущественно из нержавеющей стали, бронзы либо более дешевого сплава с ней — латуни. Эти материалы хорошо выдерживают высокие температуры, давление, они устойчивы к коррозии. Детали, предназначенные для регулировки подачи теплоносителя, и корпусы электронных блоков настройки сделаны из термостойкого и износостойкого пластика.

Устройство и принцип работы

Терморегулирующие клапаны по устройству и принципу работы отличаются в зависимости от типа. Ручной вентиль имеет корпус со штоком и золотником, оказывающим воздействие на седло в проходном сечении. При повороте штока по часовой стрелке проходное сечение уменьшается, при вращении в другую сторону — увеличивается. В результате меняется поток теплоносителя, проходящий к отопительному прибору за единицу времени.

Внутри корпуса автоматического терморегулирующего клапана установлена термоголовка с термобаллоном, заполненным керосином, газом или специальной жидкостью. При нагревании вещества в термоголовке расширяются и меняют физическое состояние. Термобаллон растягивается, воздействует на шток и заставляет его двигаться, выдавливаться из сильфона. Проходное сечение перекрывается, а при остывании окружающего воздуха вновь открывается, когда термобаллон возвращается в исходное положение.

Преимущества и недостатки

Как техническое средство управления потоком теплоносителя терморегулирующий клапан имеет ряд достоинств:

  1. Позволяет в ручном либо автоматическом режиме поддерживать комфортную температуру в помещении.
  2. Дает возможность устанавливать минимальный температурный режим в помещениях, которые временно не используются.
  3. Способствует экономии энергоресурсов как минимум на 20 %.
  4. Оптимизирует затраты на отопление.

К недостаткам терморегулирующего прибора отнесу:

  1. Более сложные монтажные работы по отопительной системе.
  2. Клапан увеличивает гидравлическое сопротивление в трубопроводе.
  3. Дополнительное резьбовое соединение повышает вероятность протечек.
  4. Склонность вентиля к засорам.

Вентили различаются по следующим параметрам:

  • способу управления — ручные и автоматические;
  • схеме расположения на подводящей трубе — прямые и угловые;
  • способу соединения — резьбовые, фланцевые, приварные;
  • расположению терморегулирующего блока — с интегрированным либо выносным датчиком.

Срок службы

Терморегулирующий клапан для радиатора отопления служит в среднем от 7 до 10 лет, а при правильном выборе под конкретные условия, грамотной установке, регулярной прочистке — и более длительное время. Терморегулирующая арматура европейских производителей проходит обязательную сертификацию по строгим техническим требованиям и прослужит не менее 20 лет.

Советы, как выбирать

Установка терморегулирующей арматуры в квартире дома еще советской постройки будет оправдана только в том случае, если топят очень хорошо. Иначе вентиль еще больше понизит температуру, и в квартире будет недопустимо холодно. Современные новостройки утепляются по передовым технологиям, поэтому эффективность отопления в них очень высока. Здесь терморегулирующий клапан будет иметь большое практическое значение.

В частном доме, особенно с индивидуальным отоплением, без термовентиля не обойтись. Модели с ручной регулировкой подойдут для небольших домов. В двухэтажные коттеджи лучше купить автоматическую терморегулирующую арматуру: бегать с одного этажа на другой, чтобы собственноручно отрегулировать температуру в каждой комнате, — занятие весьма утомительное.

Популярные производители

Лидирующие позиции по выпуску терморегулирующей арматуры для систем отопления принадлежат датским производителям. Первое и второе место занимают Danfoss и Broen. На третьем месте — немецкий бренд Oventrop. На отечественном рынке также высоким спросом пользуется продукция Heimeir, Herz, Honeywell, MNG, Schlosser, Valtec.

Будет полезно:  Как сделать котел для бани качественно своими руками?

От чего зависит стоимость и какова примерная цена?

То, сколько стоит вентиль, в первую очередь определяет тип терморегулирующего прибора. Клапаны с ручным управлением обойдутся дешевле автоматических. Терморегулирующая арматура с электронным управляющим блоком имеет наибольшую стоимость, зато это неотъемлемая часть современного умного дома. Цена в зависимости от бренда составляет от 1000 руб. на вентили Valtec до 3000 руб. на устройства датского производителя Danfoss.

Правила монтажа и эксплуатации

Установить терморегулирующий клапан вполне возможно и своими руками, следуя несложной схеме:

  1. Перед началом монтажа убедитесь, что в системе нет теплоносителя.
  2. Удалите термоголовку с вентиля, прикройте торец штока защитным колпачком, который обычно входит в комплект.
  3. Установите вентиль, прикрутив его гайками-американками между радиатором и отсечным краном. На корпусе вентиля должна быть стрелка, которая указывает направление потока теплоносителя. Положение терморегулирующего клапана должно быть максимально горизонтальным, чтобы он не перегревался.
  4. Закрутите гайки сначала рукой, сколько хватит сил, а затем при помощи ключа поверните еще на один оборот. Следите за тем, чтобы не перекрутить гайки, иначе они лопнут.
  5. Закрепите термоголовку и выставьте ее на минимальное значение. После заполнения системы переходите к регулировке.

Регулировка ТРВ

Чтобы правильно отрегулировать терморегулирующий прибор, установите термометр в той зоне комнаты, где люди находятся чаще всего. Спустя 1–2 часа проверьте температуру, при необходимости переключите регулятор в сторону большего значения. Повторяйте так до тех пор, пока температурный режим в помещении не станет комфортным. В дальнейшем регулировочную ручку трогать не нужно.

Частые ошибки и проблемы при установке

Наиболее распространенная ошибка — монтаж терморегулирующего клапана без использования отсечного крана. Дело в том, что устройство не предназначено для полного перекрывания потока. Кроме этого, ТРВ придется периодически чистить, а для этого необходимо отключать подачу теплоносителя. Сделать это можно только с помощью крана.

Вторая ошибка — монтировать терморегулирующий вентиль так, что он оказывается на пересечении теплых воздушных потоков от трубы отопления либо радиатора. При таком способе установки терморегулятор перегревается, то есть получает неверные данные о температурном режиме в комнате, и понижает подачу. Исключение составляют устройства с выносным датчиком.

Советы специалистов

Несколько раз мне приходилось общаться с профессионалами по проектированию и монтажу отопления, и вот что они советуют всем, кто решил установить терморегулировочный клапан:

  1. Монтируйте прибор в квартире только в том случае, если батареи имеют запас мощности не менее 30 %.
  2. В старых домах с однотрубной системой отопления используйте специальные вентили с большим проходным диаметром.
  3. Если в одном помещении расположены 2 радиатора, устанавливайте терморегулирующий клапан только на одном из них.
  4. Терморегулирующая головка на чугунных батареях практически не сыграет никакой роли из-за высокой тепловой инерции металла. Лучше заменить радиатор на алюминиевый или биметаллический.

Заключение

Надеюсь, теперь вы стали лучше понимать, что такое терморегулирующий клапан, как с его помощью сделать условия проживания по-настоящему комфортными и при этом существенно сэкономить на отоплении. Я прощаюсь с вами, уважаемые читатели. Спасибо за внимание! Подписывайтесь на наши статьи с полезными видео и фото и делитесь ими в социальных сетях.

Терморегулирующий вентиль для систем отопления и кондиционирования

Устройство для регулирования потока горячего или холодного воздуха называется терморегулирующим вентилем (ТРВ). Применяется в современных системах отопления и кондиционирования воздуха. Это точный прибор для регулирования температуры в помещении либо контролируя степень нагрева, либо охлаждения воздуха.

Применение ТРВ

Вентиль для терморегуляции в отопительных системах и в системах кондиционирования создает баланс температуры в помещении. Охлаждение и нагревание воздуха — это всегда теплообмен между внешней средой и теплоносителем или охлаждающим агентом. Чтобы обмен был сбалансированным, вентиль автоматически регулирует поток нагретого или холодного воздуха.

Как работает ТРВ для отопления

Воздух в любом помещении может нагреваться не только за счет отопительной системы, но и от других источников тепла, не связанных с отоплением, например, от солнечных лучей из оконных проемов.

Устройство позволяет контролировать уровень нагревания воздуха, сохраняя комфортную температуру, и даже способен отсоединять отдельные батареи от тепловой магистрали.

Обратите внимание! Установка вентиля для терморегуляции автоматически создает сбалансированный температурный режим, позволяя экономить примерно в четыре раза затраты на отопление, за счет реагирования на изменение температуры окружающей среды, автоматически сокращая подачу тепла при ее повышении.

Функция ТРВ в кондиционерах

Чтобы разобраться, как работает устройство, необходимо определиться в понятии «система кондиционирования».

Как и всякая система, она состоит из взаимосвязанных элементов, которые обеспечивают процесс охлаждения температуры воздуха в помещении:

  • Компрессор, который обеспечивает циркуляцию охлаждающего элемента. Из испарителя хладагент всасывает пары охлажденного воздуха под низким давлением и повышает их температуру, сжимая и повышая давление.
  • Конденсатор, где эти пары преобразуются в жидкость за счет отвода тепла в воду или атмосферу.
  • Устройство расширительное. Жидкость под высоким давлением переходит в двухфазное состояние (жидкость с низким давлением и пар) при попадании в расширитель.
  • Испаритель, элемент системы, где смесь снова превращается в пар.
  • Соединительный трубопровод, через который происходит охлаждение и парообразование в результате отвода тепла.

В бытовых условиях часто роль регулятора выполняет расширительная капиллярная трубка (дроссель), работающая за счет гидравлического сопротивления. Этот расширитель не требует настройки и вполне справляется с охлаждением хладагента в системах небольшой мощности: бытовых холодильниках, кондиционерах, морозильных камерах и прилавках. В дросселях уровень фреона (охлаждающего газа) остается неизменным, независимо от того, какова производительность системы, поскольку трубка не может пропустить больше хладона, не позволяет ее внутренний диаметр, поэтому их использования ограничивается приборами, где уровень мощности рассчитан специально и никак не меняется при изменении внешних условий.

Для контроля в момент появления меняющихся условий отвечает терморегулирующий вентиль (ТРВ), который регулирует количество хладагента.

Устройство и действие ТРВ

Через капиллярную трубку из термобаллона передается давление на диафрагму, которая в свою очередь запускает в действие запорный элемент, т.е закрывает или открывает клапан, пропуская хладагент в расширитель.

Пружина для регулирования уровня перегрева находится под запирающим элементом. Сила давления этой пружины изменяется за счет клапанов с внешним типом регулирования.

Давление в термобаллоне воздействует на диафрагму, вынуждая клапан открыться, а давление на пружину и уравнивающее давление, действуют в обратном направлении, заставляя клапан закрыться.

Если работа клапана проходит в нормальном режиме, действует следующая формула:

P1 = P2 + P3

  • где P1 — давление в термобаллоне,
  • P2 — уравнивающее давление в испарителе,
  • P3 — давление на пружинный механизм.

В идеале, температура в термобаллоне должна находится в прямом соответствии с температурой хладагента: при увеличении перегрева на выходе (т.е когда возрастает разница между температурой кипения и температурой хладагента), количество охладителя увеличивается, если перегрев снижается, его объем уменьшается. Таким образом, прибор регулирует объем хладагента в испарителе.

Обратите внимание! Вентиль не требует особой точности заправки хладагентом в отличие от других расширителей, поскольку его основная функция дозировать количество его объема.

Типы уравнивателя

Изменение давления зависит от того, как происходит работа выравнивающего устройства. Существует два типа уравнителя:

  1. При ТРВ с внутренним типом устройства выравнивания давление происходит под диафрагму через зазоры или специальный проток на входе в испаритель. Используется в приборах с одним заходом, при допустимых перепадах давления, соответствующих изменению температуры на 20 F.
  2. Наружное выравнивание достигается благодаря тому, что подача давления происходит через трубку под диафрагму, полость под которой закрывается клапаном с уплотнителем. Может применяться в любых хладообразующих системах.

Это важно! Выход для наружного уравнивания ТРВ должен быть соединен с выходом из испарителя, заглушать его недопустимо.

Выбор терморегулирующего вентиля

Выбирая устройство, нужно обращать внимание на следующие параметры:

  • температура, при которой происходит испарение;
  • разность значений давления конденсации (или перехода газа в жидкость) и испарения с исключением потерь, т.е значения давления в самом распределителе и в патрубках, а также давления в трубопроводе и в его различных элементах (клапанах, вентиле и т.д).
Будет полезно:  Разновидности труб из пвх и как правильно выбрать качественное изделие

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.

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.

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

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.

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.

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.

Ссылка на основную публикацию