Характеристики, рабочий принцип и процесс установки терморегулирующего вентиля

В системах обогрева и кондиционирования, которые работают в переменных условиях внешней среды, обязательно нужна регулировка мощности работающей установки. Это дает возможность держать требуемую температуру и экономить энергетический расход при ее работе. В режиме автомат с такой задачей справляется терморегулирующий вентиль. Он контролирует поток среды работы, реагируя на наружные температурные изменения.

Конструкция и рабочий принцип

В холодильных установках и кондиционерах применяется закрытый контур, по которому двигается хладагент, меняя собственное агрегатное состояние в атомайзере. В системах обогрева нагрев выполняется при перекачке горячей жидкости к термоэлементам. Не обращая внимания на разработку разных других способов охлаждения и нагрева, аналогичная рабочая схема считается ключевой.

При маленькой мощности устройства не потребуется неизменная подстройка под наружные изменения. В маломощных системах охлаждения роль регулятора делает дроссель из капиллярной трубки. Его работа не зависит от продуктивности атомайзеров и не может менять уровень хладагента в контуре.

В контурах отопления ставятся ручные регуляторы. В них изменение потока горячей жидкости выполняется поворотом рукояти, опускающей или поднимающей ограничительный шток.

Устройство ручного вентиля теплоснабжения

В системах, где требуется неизменная подстройка под изменяющиеся наружные условия, регулировка охладительной мощности или нагрева выполняется изменением величины потока среды работы.

Ключевым регулятором силы потока считается ТРВ, что значит терморегулирующий вентиль. Данное устройство прямого действия. Для его работы не потребуется поступление внешней энергии. Вентиль реагирует на перегрев паров, выходящих из атомайзера. А он, со своей стороны, зависит от нагрузки на охладительную систему.

Ещё одним преимуществом использования терморегулирующих вентилей считается некритичность системы к точному количеству заполняющего хладагента.

Устройство внутри регулятора показано на рисунке.

Традиционный терморегулирующий вентиль для систем охлаждения

Важными элементами ТРВ считаются:

мембранная ткань или диафрагма, управляющая движением запорного штока;
капиллярная трубка с термобаллоном, передающая устройству температурные изменения паров на выходе из атомайзера,
регулирующая пружина для настройки уровня установки,
входной и выходной штуцера.

Объединение диафрагмы, термобаллона и капиллярной трубки называют термоэлементом. Собственно он воспринимает окружающую температуру и выполняет управление подачи хладагента.

Рабочий принцип вентиля заключается в движении мембранные ткани под воздействием трех сил:

давление среды из термобаллона,
уравнивающее давление атомайзера,
влияние механизма пружин.

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

Давление термобаллона = уравнивающее давление + давление пружины на мембранную ткань.

При изменении температуры и возрастании тепловой нагрузки в атомайзере становится больше нагрев термобаллона и давление заполняющей его жидкости. Через капиллярную трубку оно подается диафрагме, благодаря этому происходит открытие вентиля и увеличение подачи хладагента в атомайзер.

По схожему принципу устроен и автоматический клапан для радиатора отопительного радиатора.

Термостат для систем отопления

В нем роль термобаллона делает нежный компонент (поплавок), разместившейся в пустоты, заполненной жидкостью или газом. При изменении температуры происходит уменьшение или увеличение объема среды. В результате поплавок меняет собственное положение, сдвигая шток, который изменяет проходное сечение клапана.

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

Характеристики и виды терморегулирующих вентилей

При подборе устройства нужно смотреть на следующие параметры:

Самая большая температура, при которой способен работать вентиль. Она достигает 200 °С.
Давление среды работы. В большинстве случаев находится в диапазоне 16 – 40 бар.
Материал изготовления. Корпус выполняется из бронзы или латуни. Но прекрасными антикоррозионными характеристиками обладают вентили из нержавейки.
Продуктивность ТРВ. Это самый большой поток, пропускаемый полностью открытым вентилем. Она должна походить мощности холодильной установки.
Диаметр входного и выходного штуцеров должен подходить трубопроводам всей регулируемой системы.

Терморегулирующие вентили для охлаждения и кондиционирования отличаются по виду подачи уравнивающего давления из атомайзера.

Внутреннее уравнивание

Передача давления под край в низу диафрагмы происходит через проточенные зазоры вокруг штока. Данный тип вентилей применяется исключительно для однозаходных атомайзеров, имеющих небольшое гидравлическое сопротивление.

Давление хладагента на мембранную ткань выполняется перед его подачей в атомайзер.

Внешнее уравнивание

В намного совершеннее системе регулирования уравнивающее давление поступает в вентиль конкретно с выхода атомайзера. Для подвода этого давления в корпусе предусматривается добавочная входная трубка, обеспечивающая поступление хладагента от атомайзера под мембранную ткань термоэлемента. При этом поддиафрагменная полость изолируется индивидуальным уплотнением от выходного давления клапана.

Схема подвода давления к термоэлементу при внешнем уравнивании

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

Способы присоединения вентилей к трубам системы:

при помощи крепёжного соединения в виде резьбы;
через фланец;
неразъемное сварное соединение.

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

Угловой термостатический вентиль с краном Маевского

Специфики монтажа

Установку терморегулирующих вентилей для обогрева и кондиционирования следует рассматривать отдельно, потому как потребности и советы в данных случаях выделяются.

Установка в систему кондиционирования

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

Стандартная установочная схема ТРВ в систему охлаждения

При установке нужно віполнять такие правила:

Вентиль ставится на магистраль очень близко от атомайзера. Часть корпуса с диафрагмой должна находиться вертикально.
Установочное место термобаллона – очень близко к выходу атомайзера. Но ставить его необходимо исключительно на горизонтальном участке трубопровода. Расположение баллона на вертикальной трубе приводит к сбоям в работе внешнего водяного термостата, особенно во время запуска кондиционера.
Термобаллон должен плотно примыкать к выходному трубопроводу атомайзера. Расположение – только сверху трубы, ставить термобаллон под трубой или с боковой стороны непозволительно.
Закрепление на трубе обязано вестись специализированным хомутом, входящим в набор терморегулируемого вентиля. Иные варианты не предоставляют хорошего контакта, что в конце концов приводит к искажению давления, передаваемого на термоэлемент вентиля.
Для устройств с внешним уравниванием давления в первую очередь подключение уравнивающего отрезка трубы к выходу атомайзера. Отвод должен выполняться с верхней части выходной трубы на расстоянии не меньше 100 мм от термобаллона и на аналогичном расстоянии от петли маслоподъема.

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

Установка терморегулирующего вентиля в отопительных магистралях

Важным элементом централизованной системы считается тепловой отопительный прибор или дизайн радиатор. Особенно удобно настраивать величину потока горячей жидкости в любом устройстве отдельно.

Схема подсоединения терморегулирующих вентилей в системе обогрева

Для хорошей регулировки теплопотока на каждый отопительный прибор ставятся два устройства – при входе и выходе. В однотрубных системах, где движение среды работы по элементам методичное, требуется установка циркулярных насосов. Это обводные трубки, обеспечивающие функционирование магистрали в случае перекрытия или засорения одного из отопительных приборов.

Предполагаемые ошибки монтажного процесса и поломки

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

Предполагаемые ошибки при установке ТРВ для холодильной установки

Одной из частых проблем считается неточная передача термобаллоном необходимого давления на термоэлемент. Основой этого может быть его плохой контакт с выходным трубопроводом атомайзера. Установочное место должно быть тщательно зачищено и покрыто теплопроводной пастой. Нельзя располагать термобаллон на сварных швах, объединяющих трубы.

Сам измеритель обязан быть изолирован, чтобы окружающий воздух не оказывал влияние на его температуру.

Полный выход терморегулирующего вентиля очень часто происходит из-за использования моделей с внутренними элементами из пластика.