Wenn Sie durch eine Suche zu diesem Artikel gekommen sind, haben Sie wahrscheinlich bereits etwas über die Mischrohrarmaturen gehört, die in Heizsystemen von Privathäusern und Wohnungen verwendet werden. Ohne langes Vorwort empfehlen wir daher, drei Fragen zu diskutieren: Wie funktioniert das thermostatische Dreiwegeventil, wo muss es installiert werden und wie muss das richtige ausgewählt werden, um kein zusätzliches Geld zu verschwenden.
Funktionsweise und Ventiltypen
Die Aufgabe eines 3-Wege-Ventils besteht darin, der Leitung Wasser mit der erforderlichen Temperatur zuzuführen, indem 2 Ströme gemischt oder getrennt werden. Dementsprechend ist das Element mit drei Ausgängen ausgestattet, von denen einer immer offen ist und die anderen beiden sich während des Betriebs ganz oder teilweise überlappen. Daher der Name des Krans - Dreiwege (manchmal sagen sie auch "Dreiwege", was nicht richtig ist).
Hinweis. Die Heizungsumwälzpumpe wird immer genau von der Seite des offenen Ausgangs installiert, da sonst der Stromkreis nicht richtig funktioniert, wie wir bereits in einer anderen Anweisung beschrieben haben.
Entsprechend der Methode zur Herstellung des Kühlmittels mit der gewünschten Temperatur werden Thermostatventile in zwei Gruppen unterteilt, wie auf dem Foto gezeigt:
- Mischen. Sie werden mit 2 heißen und gekühlten Wasserströmen versorgt (die Eingänge sind mit den Buchstaben "A" und "B" gekennzeichnet), und aus dem dritten Rohr (Kennzeichnung "AB") ergibt sich eine Mischung der eingestellten Temperatur. Auf dem Messinggehäuse befindet sich eine Markierung in Form eines Pfeils, der aus zwei Richtungen zusammenläuft.
- Trennung oder Verteilung. Das ankommende Kühlmittel ist in 2 Ströme mit einstellbarer Größe unterteilt. Markierung am Körper - 2 divergierende Pfeile oder die Buchstaben "A", "B" an den Auslassrohren und "AB" am Eingang.
Als Referenz. Es gibt eine dritte Art von 3-Wege-Thermoventilen - Flip-Flops. Sie befinden sich in wandmontierten Gaskesseln mit Wasserkreislauf und schalten mit Hilfe eines elektrischen Antriebs die Strömungsbewegung zwischen dem Hauptheizwärmetauscher und dem sekundären Warmwasserbereiter um. Außerhalb von Wärmeerzeugern werden solche Elemente äußerst selten verwendet.
Nach dem Funktionsprinzip werden Dreiwegekrane auch in zwei Typen unterteilt - Sattel und Kugel. Die Vorrichtung des ersten ist gewöhnlichen Wasserventilen ähnlich, aber anstelle einer Gewindestange wird ein Druck verwendet. Darauf ist eine Platte befestigt, die sich zwischen zwei Sätteln bewegt und zwei Durchgänge nacheinander überlappt. Das Drücken des Stiels erfolgt auf drei Arten:
- integriertes Thermoelement
- Thermokopf mit ferngesteuertem Temperatursensor
- Servoantrieb.
Wie dies geschieht, ist im Diagramm dargestellt und in unserer anderen Veröffentlichung ausführlich beschrieben.
Kugelwärmemischventile arbeiten nach dem Prinzip der gleichen Ventile mit nur drei Auslässen. Sie werden manuell oder durch einen elektrischen Antrieb gesteuert, der die Stange auf Befehl der Automatisierung dreht. Die Elemente sind voll gebohrt und haben einen hohen Durchsatz und damit einen geringeren hydraulischen Widerstand. Der Nachteil ist die Abhängigkeit von der Netzspannung und die Notwendigkeit, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) zu installieren.
Wo das 3-Wege-Ventil zu platzieren ist und wann es nicht benötigt wird
Bevor Sie sich für ein Dreiwegeventil entscheiden, sollten Sie sicherstellen, dass es wirklich notwendig ist. In der Tat gibt es im Internet und im wirklichen Leben genügend Berater, die das Wesentliche des Problems nur schlecht verstehen. Wir listen also die Situationen auf, in denen dieses Ventil wirklich benötigt wird:
- Zum Schutz des Festbrennstoffkessels vor der Zufuhr von kaltem Kühlmittel und Kondenswasser an den Innenwänden des Ofens.
- Zur Regulierung der Wassertemperatur in den Heizkreisläufen.
- Begrenzung der Erwärmung des Kühlmittels in den Konturen des warmen Bodens.
Es wurde viel über das Kondensat gesagt, das die Bildung von klebrigen Wucherungen an den Wänden der Kammer des TT-Kessels hervorruft, auch auf unserer Ressource. Es tritt während des Heizvorgangs auf, wenn die Temperatur im Ofen bereits hoch ist und das Wasser aus dem Heizsystem kalt ist. Um dies zu vermeiden, werden die Vor- und Rücklaufleitungen am Bypass angeschlossen, wo ein 3-Wege-Ventil installiert ist. Es bewirkt, dass das Kühlmittel aus dem Kesseltank in einem kleinen Kreis fließt und erst bei Erwärmung auf 50-60 ° C beginnt, Wasser aus dem System zu mischen.
Wichtiger Hinweis. Das Ventil dient als Sicherheitselement für einen gusseisernen Wärmetauscher, wenn es in Ihrem Wärmeerzeuger installiert ist. Stellen Sie sich vor, das Haus hat den Strom für 1-2 Stunden abgeschaltet, währenddessen das Kühlernetzwerk abkühlt. Ohne Mischer gelangt kaltes Wasser abrupt in einen vorgeheizten Kessel, wenn die Stromversorgung wiederhergestellt wird. Aufgrund eines solchen Unterschieds erfährt Gusseisen einen Temperaturschock und kann reißen.
In solchen Fällen ist eine Temperaturregelung in Heizkreisläufen mit einem Mischgerät erforderlich:
- in komplexen Heizsystemen, wenn mehrere Leitungen mit unterschiedlichen Temperaturbedingungen an einen gemeinsamen Kamm angeschlossen werden müssen, z. B. ein Heizkörpernetz, eine Fußbodenheizung und einen indirekten Heizkessel;
- beim Anschließen derselben Verbraucher an den Puffertank - an die Thermobatterie;
- bei der Zufuhr von erwärmtem Wasser zu einem Wärmetauscher eines Lüftungsgeräts, das zur Luftheizung eines Landhauses verwendet wird.
Da der Wärmeträger mit einer Temperatur von nicht mehr als 50 ° C auf die Heizkreise der warmen Böden gerichtet ist und auch 85 ° C vom Kessel kommen können, sollte er begrenzt werden. Normalerweise (aber nicht immer!) Wird das Problem durch die Installation einer Mischeinheit mit einem 3-Wege-Ventil am Verteiler gelöst. Letzterer mischt gekühltes Wasser aus den Bodenkreisläufen mit einem „externen“ Kühlmittel aus dem Kessel.
Jetzt werden wir Situationen bestimmen, in denen der Kauf und die Installation des Mischers (oder Splitters) nicht erforderlich sind:
- Wenn die Länge jedes Kreislaufs des Warmwasserbodens 50-60 m nicht überschreitet, was durchaus möglich ist, erfolgt die Regelung ohne Mischeinheit. Stattdessen werden RTL-Köpfe auf dem Rücklaufverteiler platziert, wodurch der Durchfluss um die Menge an Kühlmittel begrenzt wird.
- Wenn 2-3 Heizgeräte abwechselnd ein Privathaus heizen und dabei eine konstante Netzwerktemperatur von mindestens 40 ° C aufrechterhalten, müssen Sie kein Dreiwegeventil für einen Festbrennstoffkessel installieren.
- In Heizsystemen mit natürlicher Wasserzirkulation. Der Grund ist der Druckabfall über dem Ventil, der verhindert, dass sich das Kühlmittel bewegt. Gleiches gilt für Wärmespeicher, die am Schwerkraftfluss beteiligt sind.
Hinweis. In Schwerkraftsystemen werden Rohre mit vergrößertem Durchmesser DN40 - DN50 verwendet. Dies bedeutet, dass sie keinen herkömmlichen Kupplungsmischer, sondern ein sperriges Flanschventil zu einem angemessenen Preis kaufen müssen. Eine solche Entscheidung ist nicht zumutbar.
Wenn Sie daran interessiert sind, warum es besser ist, RTL-Köpfe zu wählen und wie sie die Fußbodenheizkreise steuern, sehen Sie sich das Video eines erfahrenen Meisters und unseres Experten Vladimir Sukhorukov an:
Bandbreitenberechnung
Nehmen Sie einfach ein Dreiwegeventil entsprechend dem Rohrdurchmesser der Heizeinheit auf, sonst funktioniert die Zuleitung nicht. Tatsache ist, dass das Element bei der automatischen Steuerung einen variablen Hydraulikwiderstand erzeugt, den die Umwälzpumpe überwinden muss, um den erforderlichen Kühlmitteldurchfluss bereitzustellen. Durch Berechnung wird das Ventil so gewählt, dass das gewünschte Wasservolumen an verschiedenen Positionen des Schafts durchgelassen werden kann.
Das strukturelle Hauptmerkmal eines 3-Wege-Ventils ist der bedingte Durchsatz, der mit dem Buchstaben Kvs bezeichnet und in m³ / h ausgedrückt wird. Dieser im Produktpass angegebene Wert gibt die Menge an kaltem Kühlmittel an, die in 1 Stunde durch ein vollständig geöffnetes Ventil fließt. In diesem Fall beträgt der Druckabfall im Bereich vor und nach dem Regler 1 bar.
Beispiel.Wenn genau ein solches Wasservolumen eine Stunde lang durch ein Dreiwegeventil mit Kvs = 1,6 m³ / h geleitet werden kann, beträgt der Druckabfall (hydraulischer Widerstand) 1 bar oder 10 m Wassersäule. Dies ist zu viel für das Heizsystem eines Privathauses, daher wird bei den Berechnungen ein realer Druckabfall von 0,15 bis 0,2 bar (1,5 bis 2 m Wassersäule) angenommen.
Um ein Steuerventil nach Kapazität auszuwählen, müssen Sie zuerst die Durchflussmenge des Kühlmittels entlang der geregelten Leitung bestimmen. Die folgende Formel wird verwendet:
Hier:
- G ist der erforderliche Wasserdurchfluss, m³ / h;
- Q - thermische Belastung des Heizzweigs, kW;
- ∆t ist die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklaufwasser, die normalerweise 20 ° C beträgt, und bei warmen Böden 10 ° C.
Beispiel. Das Haus mit einer Fläche von 100 m² soll mit Bodenkonturen beheizt werden, die eine Wärmeübertragung von 10 kW ermöglichen sollen. Dann muss dem Verteiler G = 0,86 x 10/10 = 0,86 m³ / h Kühlmittel zugeführt werden.
Der nächste Schritt besteht darin, den realen Koeffizienten K des Durchsatzes des Mischventils unter Berücksichtigung des Differenzdrucks auf das Mischventil von 0,2 bar gemäß der Formel zu berechnen:
Für das gleiche Beispiel ist der Wert von K gleich 0,86 / √0,2 = 0,86 / 0,45 = 1,9 m³ / h. Öffnen Sie anschließend den Katalog des ausgewählten Ventilherstellers und wählen Sie aus der Zeile ein Dreiwegeventil aus, dessen Kvs gleich oder größer als der erhaltene Wert sind. Nehmen Sie die berühmte Marke Danfoss (Danfoss) und wählen Sie ein Ventil mit Düsen DN15 und Kvs = 2,5 m³ / h aus der VRB3-Produktreihe. Der bisherige Nennwert in der Reihe beträgt 1,6 m³ / h, was in unserem Fall eindeutig nicht ausreicht.
Auswahltipps
Ein ignoranter Hausbesitzer, der beschließt, einen Katalog eines bekannten Unternehmens auf der Suche nach einem Dreiwegeventil nachzuschlagen, kann durch die Menge und Vielfalt der angebotenen Produkte verwirrt sein. Um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Ventils aus einem breiten Sortiment zu helfen, geben wir einige Empfehlungen und beginnen mit einer Liste von Marken, deren Kataloge im Allgemeinen geöffnet werden sollten. Hier ist eine Liste bekannter Unternehmen, deren Produkte vertrauenswürdig sind:
- Danfoss (Dänemark);
- Herz Armaturen (Österreich);
- Honeywell (USA);
- Icma (Italien);
- Esbe (Schweden);
- Caleffi (Italien).
Als Referenz. Die börsennotierten Unternehmen verkaufen eine Vielzahl von Armaturen für Heizsysteme, darunter Zweiwege-, Sicherheits- und Vierwegeventile, elektromagnetische Tore und Thermostate. Von Herstellern von Ländern der ehemaligen Sowjetunion können wir Produkte der Marke Valtec (Valtek) empfehlen.
Nun der Hauptblock der Empfehlungen:
- Um den Festbrennstoffkessel vor Kondensation zu schützen, können Sie zwei Arten von Dreiwegeventilen auswählen - mit einer festen Einstellung und einem Thermokopf mit einem externen Sensor. Die zweite Option kostet 20-30% mehr und ist nicht immer gerechtfertigt, da hier keine Änderung der Rücklauftemperatur erforderlich ist. Kaufen Sie einen Regler mit einem internen Thermostat, der auf eine Temperatur von 50 oder 55 ° C eingestellt ist.
- Um die Erwärmung einzelner Zweige und Kreisläufe der Fußbodenheizung zu steuern, ist auf jeden Fall ein 3-Wege-Ventil mit externem Sensor und Thermostatkopf erforderlich. Der Sensorkolben ist am Kollektor oder der Rohrleitung installiert, deren Temperatur geregelt werden muss.
- Kugelregler (sie sind auch Drehregler) werden mit einem elektrischen Antrieb gekoppelt oder manuell eingestellt. Wenn Sie den Stromkreis nicht komplizieren möchten und auf Elektrizität angewiesen sind, wählen Sie ein Produkt, das für die Eigenschaften der Sitzventile geeignet ist, die mit Thermoköpfen arbeiten.
- Das am meisten „laufende“ Gehäusematerial ist Messing oder Bronze. Korrosionsbeständige Elemente sind teurer, und Gusseisen hat Angst vor Temperaturschocks und eine anständige Masse.
- In Schemata mit dem gleichen Erfolg werden sowohl Misch- als auch Teilungskrane verwendet. Wenn Sie jedoch kein Spezialist auf dem Gebiet der Heizung sind und das System selbst zusammenbauen, ist es besser, einen Ventilmischer mitzunehmen. Es ist einfacher, es herauszufinden und zu korrigieren, wie der Experte in seinem Video ausführlich ausführt:
Zwei abschließende Empfehlungen
Da wir eine vereinfachte Methode zur Berechnung und Auswahl eines 3-Wege-Ventils für die Kapazität vorgestellt haben, empfehlen wir Ihnen dringend, sich diesbezüglich mit sachkundigen Personen in Verbindung zu setzen. Wenn dies nicht möglich ist, kaufen Sie ein Ventil mit einer Marge, unabhängig vom Preis. Es gibt noch eine andere Möglichkeit: Vereinbaren Sie mit dem Verkäufer einen möglichen Ersatz des Produkts, falls es nicht passt.
Wenn Sie eine Warmwasserbereitung in einem großen Haus installieren müssen, das durch ein Heizkörpernetz und eine Fußbodenheizung beheizt wird, und es geplant ist, Warmwasser aus einem indirekten Heizkessel bereitzustellen, können Sie dies ohne die Hilfe erfahrener Spezialisten nicht tun. Sie müssen 4 bis 10 einstellbare Zweige herstellen, für die Sie jeweils ein Dreiwegeventil berechnen und auswählen müssen, und dann ihre Arbeit im Komplex ausgleichen.