Jak funguje třícestný termostatický ventil?

Na výstupu z instalace kotle má chladicí kapalina určitou teplotu, která se automaticky udržuje v rámci uživatelem zadané hodnoty. Často však několik okruhů topného systému vyžaduje vodu o různých teplotách, což nemůže zajistit automatika kotle. V tomto případě je do okruhu přidán třícestný termostatický směšovací ventil, jehož úkolem je udržovat požadované parametry chladiva v malém okruhu instalace kotle a okruzích topného systému.

Konstrukce a princip činnosti třícestného ventilu

Výrobek nejčastěji vypadá jako běžné tričko vyrobené z mosazi nebo bronzu s nainstalovanou nastavovací podložkou. Pod ním je tepelně citlivý prvek, který tlačí na pracovní tyč vyčnívající z pouzdra. Uvnitř je k tyči připevněn kužel a hermeticky zapadá do sedla. Abyste pochopili, jak funguje třícestný ventil, musíte si prostudovat jeho průřezovou strukturu:

Třícestný termostatický směšovací ventil

Voda cirkuluje přední a pravou tryskou, dokud její teplota nestoupne nebo neklesne na nastavenou hodnotu. Úkolem a principem činnosti třícestného ventilu je udržovat teplotu chladicí kapaliny na výstupu ve stanovených mezích přimícháváním studené nebo horké vody (v závislosti na okruhu) z levého potrubí. Když parametry chladicí kapaliny překročí stanovené limity, externí pohon tlačí na tyč. Když se pohne, kužel vyjede ze sedla a otevře komunikaci mezi všemi třemi kanály. Proces pokračuje až do úplného ucpání předního přívodního potrubí, pokud se parametry teploty vody nepřestanou měnit.

Třícestný ventil s tepelnou hlavou

Existuje jiný typ mechanismu vnitřního ventilu, který je svou konstrukcí podobný kulovému ventilu. Takový třícestný přepínací ventil má místo sedla s kuželem uvnitř kuličku se speciálně tvarovaným vybráním. Pro přerozdělení toků chladicí kapaliny v takových produktech nesmí pohon tlačit, ale otáčet tyč, na které je koule připevněna. Ventily s kulovým prvkem se nevyrábějí s velkým průtokem a obvykle se používají v domácích topných systémech. Dalším typem mechanismu je, že na tyči není instalována koule, ale sektor, jehož pracovní část zcela nebo částečně blokuje jeden nebo dva toky.

Provoz třícestného ventilu

Typy pohonů

Během provozu je třícestný ventil řízen teplotou externím pohonem, dodává se v několika typech:

• Jednoduchý termostatický pohon tlačí na tyč v důsledku rozpínání kapalného média v ní umístěného, ​​které je citlivé na změny teploty. Obvykle jsou třícestné termostatické směšovací ventily pro domácnost malých průměrů původně vybaveny tímto typem pohonu, který lze snadno odstranit a nainstalovat jiný typ zařízení.
• Místo standardního pohonu lze baterii ovládat termostatickou hlavicí, která má svůj citlivý prvek reagující na okolní teplotu. Pro regulaci teploty vody je třícestný směšovací ventil s termohlavicí navíc vybaven dálkovým teplotním čidlem. Ten je umístěn v potrubí s chladicí kapalinou a připojen k pohonu pomocí kapiláry. Taková regulace je přesnější.
• Na tyč může působit i elektrický pohon ovládaný ovladačem. Elektrické snímače, zvané snímače teploty, nepřetržitě měří parametry chladicí kapaliny a signalizují jejich překročení regulátoru, na kterém závisí činnost třícestného ventilu s elektrickým pohonem. Nejběžnější a nejpřesnější způsob regulace.
• Zjednodušenou verzí předchozího typu výrobku je třícestný směšovací ventil se servopohonem. Rozdíl spočívá v absenci ovladače; pohon ovládá kohoutek přímo a přijímá signály z teplotního senzoru. Nejčastěji se používá ve spojení s třícestnými ventily s kulovým nebo sektorovým distribučním prvkem.

Aplikace a schémata zapojení

Aby se studené chladivo nedostalo do pláště kotle na tuhá paliva při jeho zahřívání, je použito schéma zapojení pro třícestný ventil s primárním cirkulačním okruhem:

Připojení třícestného ventilu

Třícestný ventil uzavírá studenou vodu z vratného potrubí, aby nedocházelo ke kondenzaci vodních par na vnitřních stěnách komory kotle na tuhá paliva, což může výrazně zkrátit životnost jednotky. Chladivo cirkuluje v primárním okruhu, dokud se neohřeje na teplotu nastavenou na termočlánku ventilu, obvykle 40-50 ⁰C. Po dosažení této teploty působí termostat na tyč a postupně otevírá proud studené vody z topného systému. Pro hydraulické nastavení celého systému je v malém okruhu zabudován vyvažovací ventil. Pro správnou funkci potrubního okruhu kotle je nutné instalovat oběhové čerpadlo za trojcestný ventil, nikoli před něj, což je velmi častá chyba.

Pokračováním tohoto schématu by mohla být organizace sekundárního cirkulačního okruhu, který zahrnuje vlastní čerpadlo a třícestný ventil pro vytápění. Připojení se provádí podle následujícího schématu:

Třícestný přepínací ventil

V sekundárním okruhu je dle potřeby doplňována teplá voda z kotle do topného systému a oběh v tomto okruhu zajišťuje čerpadlo. Třícestný ventil a čerpadlo jsou ovládány regulátorem, který přijímá údaje o parametrech chladicí kapaliny ze snímačů. Voda se pro kotel odebírá mezi dvěma okruhy, kde má chladicí kapalina maximální teplotu, třícestný ventil je připojen ke kotli v primárním okruhu, jak je znázorněno na předchozím schématu.

Mnoho výrobců kotlových zařízení instaluje do svých topných jednotek přídavný okruh pro zásobování spotřebitelů TUV. Pro zachování parametrů teplé vody dodávané do domu je uvnitř kotle instalováno zařízení pro přepínání hlavního výměníku na okruh TUV a zpět. Princip činnosti a konstrukce třícestného ventilu plynového kotle zapojeného do tohoto procesu se příliš neliší od výše popsaných výrobků. Existuje malý rozdíl v konstrukci, což je přímý rozdělovač, který se uvnitř pohybuje a blokuje boční trubky. Tyč se otáčí pomocí servopohonu na povel z vestavěné řídící jednotky kotle.

Další oblastí použití je ovládání podlahového vytápění, k tomu se obvykle používá třícestný ventil s tepelnou hlavicí a dálkovým teplotním čidlem. Obecné schéma vypadá takto:

Třícestný směšovací ventil s termohlavicí

Okruh zajišťuje zásobování všech místností chladicí kapalinou o stejné teplotě. Aby se zabránilo přehřátí, je zapotřebí třícestný ventil, protože systémy podlahového vytápění nevyžadují stejnou teplou vodu, která přichází z kotle. Čerpadlo vytváří cirkulaci ve všech okruzích a ventil podle potřeby přimíchává horkou chladicí kapalinu do přívodního potrubí. Taková směšovací jednotka je jednou z nejjednodušších možností zapojení, okruh se zkomplikuje, když je potřeba upravit teplotu v každé místnosti zvlášť.

Závěr

Třícestné ventily jako zařízení pro přípravu chladiva požadovaných parametrů nemají alternativu. Používají se v míchacích jednotkách jakéhokoli typu a pro různé teploty vody. Stačí si vybrat správný ventil, schéma zapojení a typ pohonu zahrnutého v tomto schématu.