Dans les systèmes de chauffage modernes, une vanne à trois voies est utilisée assez souvent, car c'est un moyen de contrôle de la qualité du liquide de refroidissement - par la température, et non par le débit. Après tout, fournir de l'eau chauffée de manière optimale aux radiateurs est le meilleur moyen d'économiser de l'énergie.
Les grues à mélange thermique ont également d'autres fonctions utiles, que vous découvrirez dans cet article. Mais d'abord, il convient de considérer le fonctionnement de la vanne à trois voies et également de comprendre sa structure interne.
Variétés de vannes 3 voies
Toutes les vannes thermostatiques à trois voies pour le chauffage sont divisées en 3 types selon l'appareil et le principe de fonctionnement:
- mélange;
- séparation;
- commutation.
Le but de chacune des 3 variétés peut être jugé par le nom. Le premier type de vanne mélange deux flux de liquide de refroidissement avec des températures différentes, le second se sépare, le troisième est engagé dans la commutation de l'eau entre 2 lignes. Les reconnaître extérieurement n'est pas difficile, généralement le principe de fonctionnement est représenté sur le boîtier sous forme de dessin. Voici à quoi ressemble une vanne mélangeuse à trois voies:
Une désignation similaire figure sur l'élément de séparation. En ce qui concerne les grues de commutation, il se peut qu'il n'y ait aucune image sur leur boîtier, mais il existe des différences externes de forme importantes.
En mélangeant ou en séparant les flux, la température optimale du liquide de refroidissement fourni aux radiateurs du système de chauffage ou des circuits de chauffage par le sol est atteinte. La commutation est utilisée dans les chaudières à gaz à double circuit, lorsque l'eau chauffée doit être envoyée en alternance vers différents échangeurs de chaleur.
Appareil et principe de fonctionnement
Pour comprendre en quoi il consiste et comment fonctionne une grue à thermomixage à trois voies du type de selle le plus courant, vous devez étudier le schéma ci-dessous. A l'intérieur du corps en laiton à trois buses, 3 chambres sont aménagées par coulée, les passages entre eux étant bloqués par des clapets à clapet. Ils sont fixés sur un axe - la tige émergeant du boîtier sur le quatrième côté.
Le principe de fonctionnement est le suivant: lorsque vous appuyez sur la tige, le passage pour un flux commencera à s'ouvrir et à se fermer progressivement pour l'autre, ce qui permettra d'obtenir de l'eau à la température requise dans la chambre de mélange de la vanne. Elle laisse le boîtier en laiton de l'élément à travers le troisième tuyau. La force de pression sur la tige est contrôlée par une tête thermique avec un capteur de température externe installé conformément au schéma.
L'ensemble du processus mérite d'être expliqué plus en détail:
- Imaginez que le liquide de refroidissement insuffisamment chauffé vienne du côté de l'eau chaude. Ensuite, le mécanisme le transmet et le troisième tuyau est fermé. Le capteur à distance est rempli d'un fluide thermosensible et est connecté via un tube capillaire à un réservoir (soufflet) à l'intérieur de la tête thermique.
- Lorsque le capteur se réchauffe, ce fluide se dilate, son volume dans le tube et le soufflet augmente, en conséquence, ce dernier commence à appuyer sur la tige de la vanne à trois voies. Le moment de pressage est déterminé par le réglage sur l'échelle de la tête thermostatique, ajusté à la température souhaitée.
- Après cela, le froid de la troisième buse est mélangé au courant d'eau chauffée et la température de l'eau à la sortie de la vanne thermique reste inchangée, bien que le chauffage du liquide de refroidissement à l'entrée se poursuive.
- Si l'eau entrante continue de chauffer au-dessus de la normale, alors pour maintenir la température réglée à la sortie, la vanne thermostatique peut bloquer complètement l'entrée et ouvrir le conduit latéral. Dans ce cas, la tige s'abaisse dans sa position la plus basse.
- Dès que le capteur indique que le liquide de refroidissement a refroidi, la tête libère légèrement la tige, le siège de soupape s'ouvre sur le côté chaud et le mélange d'eau chauffée commence.
La méthode de réglage d'une vanne à trois voies avec une tête thermostatique avec un capteur est la plus populaire, car elle est assez précise et simple, et ne nécessite pas d'électricité.
Utilisation de lecteurs
En plus de la tête thermostatique, la vanne peut être commandée d'autres manières. La première est manuelle, lorsque la profondeur de la tige est déterminée par la rotation de la poignée à l'extérieur du boîtier. Ce n'est pas la meilleure option et ne convient que si la température de l'eau entrant dans les buses est inchangée. Une autre option est le contrôle au moyen d'un servomoteur et d'un entraînement électrique, recevant des commandes du contrôleur. Pour travailler avec différents actionneurs, un autre type de vanne est utilisé - rotatif, dont le dispositif est illustré sur la figure:
Il y a une certaine ressemblance avec un robinet à boisseau sphérique, seul l'élément rotatif de travail a une forme de trou différente afin de laisser passer le liquide de refroidissement dans deux directions à la fois. Le principe de fonctionnement est simple: l'axe est tourné de l'angle requis, tourné par l'entraînement. Ce dernier est contrôlé par un contrôleur recevant les impulsions d'un ou plusieurs capteurs. En règle générale, les actionneurs de soupape sont installés dans des systèmes de chauffage complexes ou automatisés à température contrôlée.
Schémas de connexion de la vanne au système de chauffage
Lorsqu'il existe une compréhension de ce qu'est une vanne à trois voies et de son fonctionnement, vous pouvez envisager différents schémas de connexion, selon le but et le rôle de l'élément dans le chauffage de la maison. L'installation d'une vanne mélangeuse à 3 voies s'effectue dans 4 cas:
- Pour protéger la chaudière à combustible solide des effets des condensats et des chocs thermiques après des coupures soudaines.
- Le liquide de refroidissement dans les circuits de chauffage par le sol doit être chauffé à 45 ° C, la température est maintenue par une unité de mélange avec une vanne à trois voies.
- Pour maintenir la température de l'eau requise dans les différentes branches du système.
- Lorsque vous devez connecter une chaudière à chauffage indirect à une chaudière à gaz à circuit unique.
Pour protéger l'unité thermique à combustible solide de la condensation, il est impossible de permettre l'alimentation en eau refroidie du ballon de la chaudière depuis le réseau de radiateurs lors de son chauffage. Pour ce faire, utilisez le schéma de connexion de la chaudière suivant avec une dérivation et une vanne mélangeuse à trois voies:
Dans un système de chauffage par le sol, cet élément remplit les mêmes fonctions. La pompe de circulation entraîne le liquide de refroidissement le long des circuits de chauffage jusqu'à ce qu'il commence à refroidir. Dès que cela se produit, le capteur et la tête thermique fonctionneront, après quoi la vanne à trois voies ajoutera de l'eau chaude provenant de la chaudière au circuit fermé. Comment faire l'installation du collecteur de chauffage au sol, de la pompe et de la vanne correctement de vos propres mains est illustré dans le schéma:
L'exemple suivant de l'utilisation et de la connexion de cette partie importante est la liaison d'un générateur de chaleur à combustible solide et d'un réservoir tampon à un accumulateur de chaleur. Pour le réchauffer assez rapidement, la température du liquide de refroidissement fourni doit être de 70 à 85 ° C, ce qui n'est pas du tout nécessaire dans le système de chauffage du radiateur. La soupape à trois voies installée derrière le réservoir avec une pompe de circulation séparée aide à l'abaisser.
Important. Lors de l'installation de la vanne mélangeuse, n'oubliez pas que la pompe doit être située du côté où se trouve le tuyau de dérivation toujours ouvert de la vanne à trois voies.
Le système de chauffage complexe d'un grand chalet peut avoir de nombreux consommateurs connectés au moyen d'une flèche hydraulique et d'un collecteur de distribution. De plus, dans chacun des circuits, il est nécessaire de fournir un liquide de refroidissement avec une température différente. La chaudière la plus élevée est nécessaire pour le chauffage indirect, il n'y a donc pas de vannes de régulation sur la tuyauterie.D'autres consommateurs ont besoin d'un liquide de refroidissement plus frais, et donc ils sont connectés via des vannes à trois voies.
Dans le schéma avec une chaudière à chauffage indirect et une chaudière à gaz à circuit unique, on ne peut pas non plus se passer d'une vanne à 3 voies. La tâche de l'élément est de commuter le débit du liquide de refroidissement vers le serpentin de la chaudière à eau chaude sur commande du régulateur (l'entraînement électrique est déclenché).
Éléments budgétaires à température d'eau fixe
Dans les systèmes de chauffage simples des maisons de campagne qui reçoivent de l'énergie thermique d'une chaudière TT, il est permis de mettre une vanne à trois voies de type simplifié, agissant indépendamment. Pour travailler, il n'a pas besoin d'une tête thermique avec un capteur de température, et la tige n'est pas là. L'élément thermostatique de contrôle est installé à l'intérieur du boîtier et configuré pour une température d'eau de sortie spécifique, par exemple 60 ou 50 ° C (indiquée sur le boîtier).
Une vanne mélangeuse thermique de ce type maintient toujours une température fixe pour le liquide de refroidissement à la sortie; ce réglage ne peut pas être modifié. Cela donne lieu à un plus et un moins dans l'utilisation d'un tel renfort:
- L'avantage est un prix inférieur au coût d'un ensemble tête thermique. La différence est significative - environ 30%.
- L'inconvénient est qu'il n'est pas possible de réguler le chauffage du liquide de refroidissement de sortie. Lorsqu'un élément d'usine est réglé sur 55 ° C, il fournira toujours de l'eau à cette température ± 2 ° C.
Pointe. Avant d'acheter une vanne de conception simplifiée, lisez attentivement la documentation technique d'une chaudière à combustible solide, elle indique souvent la température minimale du liquide de refroidissement de retour. Vous trouverez plus d'informations sur l'utilisation des vannes mélangeuses dans une publication séparée.
Conclusion
Le robinet thermostatique à trois voies est une partie très utile du système de chauffage d'une maison privée, ce qui vous permet d'utiliser efficacement le liquide de refroidissement chauffé et donc d'économiser du carburant. De plus, cette pièce simple joue le rôle d'un élément de sécurité pour les chaudières à combustibles solides et leur permet de prolonger leur durée de vie. En revanche, ne mettez pas la valve inutilement et n'importe où, consultez toujours un spécialiste dans ce domaine.