В системах отопления сегодня используют специальные терморегулирующие устройства. Они позволяют автоматически поддерживать заданный в помещении режим нагрева воздуха. Термостатические вентили применяются для того, чтобы снизить температуру в системе отопления. Такие проблемы есть у жителей верхних квартир многоэтажных домов, так как там чаще всего подача теплоносителя верхняя, а разводка вертикальная.

В нашей статье мы рассмотрим, что собой представляет этот вентиль и как он работает.

Как устроен данный элемент

В батареях отопления представляет собой чашеобразный корпус.

Устройство можно спутать с обыкновенным радиаторным краном, который устанавливают на входе и выходе из батареи. Но вместо традиционного вентиля здесь применяется гайка. Она быстросъемная, накидного типа. При помощи этой гайки головка устройства крепится к корпусу.

Термостатические вентили имеют градуировку, с помощью которой можно выставлять необходимый режим работы. К корпусу устройства с одной из сторон подсоединяется трубопровод. С другой имеется и конусная уплотнительная система. Далее идет наружная резьба, которую вкручивают в пробку радиатора отопления.

Термостатический вентиль 3/4 можно легко монтировать на любые радиаторы. Накидная гайка позволяет в любой момент выполнить монтаж к радиаторам разного типа. Она подходит для быстрых монтажных/демонтажных работ. В верхней части корпуса прибора имеется еще одна гайка. Она помогает фиксировать непосредственно саму головку.

Принцип работы

Термостатические вентили в своей основе представляют цилиндр, который заполнен теплоагентом (данный элемент сантехники называют сильфоном). В качестве теплового реагента может использоваться жидкость либо газы. Но что угодно для этого не подойдет. Объем теплоносителя должен зависеть от температуры. Существуют также и устройства с твердыми составляющими. Однако они не пользуются популярностью из-за долгого времени реакции.

В процессе нагревания рабочее вещество начинает увеличиваться в объеме, тем самым растягивая цилиндр. Последний начинает давить на поршень, который в свою очередь приводит в движение запорный конус на вентиле.

Конус полностью или частично перекрывает поток теплоагента, отчего рабочее вещество в начинает остывать. В процессе остывания объем вещества уменьшается, и в результате упругий элемент поднимает запорный конус. Теплоноситель снова будет поступать в радиатор отопления, а головка нагреется заново.

Так, термостатические вентили помогают точно контролировать температуру с высокой точностью (вплоть до одного градуса Цельсия).

Виды головок по конструкции

Различают терморегулирующие устройства по типу конструкции. Они подбираются в зависимости от особенностей трубопровода конкретной системы отопления и способа монтажа к радиатору.

Необходимо учитывать и особенность установки головки. Данный узел располагался всегда горизонтально. В таком положении прибор будет более эффективен. Головка сможет лучше омываться воздушными потоками.

В продаже встречаются устройства самостоятельные без радиаторных вентилей или же вместе с ними. Термостатический вентиль Danfoss, например, имеет именно такую компоновку. Но компания выпускает совершенно разные системы. Вместо шкалы на данном изделии нанесена специальная схема, по которой можно точно осуществить настройку.

Но не всегда применение такого оборудования целесообразно. В таком случае, вместо автоматических решений, можно использовать вентили другого типа. Отличие здесь в том, что регулировка осуществляется не в автоматическом, а в ручном режиме. и термоголовки устанавливаются на подающей магистрали. На обратном выходе из батареи рекомендуется устанавливать более простую арматуру.

Виды элементов

Термоголовкой называют только верхнюю сменную часть прибора. Она может быть ручной, механического типа и электронной. Большинство серьезных производителей такого рода оборудования делают корпус вентиля полностью совместимым со всеми типами термоэлементов.

Так, если в радиаторе имеется встроенный термостатический вентиль, тогда на него можно установить головку любого типа. Самой надежной считается механическая деталь, оснащенная термостатом.

Многие производители изготавливают несколько модификаций подобных решений. Они различаются по стоимости и техническим характеристикам. Что касается конкретных цифр, производители из Европы предлагают механические системы по цене от 15 до 25 евро.

Существуют также и модели, защищенные от вандализма. Предлагаются системы с выносными датчиками. Такие решения приобретают и устанавливают, если текущие условия не позволяют осуществлять регулировку температур на самом радиаторе. К примеру, батарея установлена за шкафом или комодом. Стоимость таких моделей начинается от 40 евро.

Ручные терморегуляторы - это те же самые регулирующие вентили радиатора. Принцип работы здесь такой же. Но необходимо вращать ручку вручную, чтобы изменить количество проходящей жидкости или газа. Разница в том, что при необходимости можно снять данный элемент и заменить его на электронный или механический. Цена таких головок составляет до 4 евро. Надежный выбор в этой категории - вентиль термостатический Luxor.

Электронные решения - самые дорогие варианты. Они отличаются и самым массивным корпусом. Кроме всего прочего, производители предусматривают и место для батареек питания.

Данные приборы сильно отличаются от первых двух типов. Здесь предлагается больше функциональных возможностей. Например, кроме основной функции по поддержанию температуры в течение длительного срока, можно выполнять программирование нагрева по конкретным дням или времени.

Часто после 9 утра все жители квартиры покидают ее, а возвращаются только вечером. И тогда поддерживать высокую температуру в помещении нет необходимости. Электронные системы позволяют в рабочие дни выставлять более низкие температуры. Можно установить даже 6 градусов, а к вечеру система снова нагреет воздух в помещении до комфортных температур. После работы вы вернетесь в теплое и прогретое помещение. Эти решения дают возможность существенно экономить не во вред удобству.

Термоголовки по типу вещества

По рабочему веществу различают газовые и жидкостные системы. Газовые являются более инерционными. Это значит, что их реакция более быстрая. Однако серьезной разницы с жидкостным устройством не наблюдается. Смысла переплачивать за газ нет.

Главное - отнюдь не тип конкретного вещества, а его качество. Жидкостные системы отличаются не меньшим качеством, при этом их проще производить. Они предлагаются в более широком ассортименте за доступную цену.

Товары и бренды

Сегодня существует много производителей, которые выпускают подобные решения. Есть огромный ассортимент оборудования по любой стоимости и под любые требования. Ниже мы рассмотрим наиболее востребованные марки.

Термостатический вентиль Oventrop

Это отечественный производитель, который занимается изготовлением разных технических приборов.

К ним относятся системы систем отопления и масса другой техники. Много позиций из каталогов выпускают в Германии.

Термостатичекий вентиль Oventrop - это недорогое, но качественное решение. Изделия отличаются высокой надежностью и имеют положительные отзывы пользователей. Среди модельного ряда есть множество устройств под разные задачи.

Danfoss

Эта компания является изобретателем описываемого оборудования. Уже более 60 лет продукция данного производителя олицетворяет самое лучше качество, высокую надежность и ассортимент. Эта техника помогает существенно сэкономить.

Среди популярных изделий можно выделить вентиль термостатический RA-N. Он предназначен для двухтрубных систем, оснащен встроенной функцией для предварительной настройки пропускной способности. Устройство изготовлено в прочном литом бронзовом корпусе и максимально защищено от коррозии.

Как видно, эти решения - отличный вариант, когда необходимо сэкономить на отоплении или когда в квартире или доме очень жарко. Эти устройства способны сделать жизнь более комфортной.

Добавить в закладки

Структура и особенности функционирования терморегулирующего вентиля (ТРВ)

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) совершает контроль над потоком холодильного жидкого агента, который поступает в испаритель прямого расширения, осуществляя поддержку постоянного перегрева паров холодильного агента при выходе из испарителя. Перегревом называется разница температур паров холодильного агента на выходе из испарителя и кипения. Совершая контроль над перегревом, ТРВ настолько заполняет поверхность испарителя, чтобы в компрессор не смогли попасть частицы жидкости.

ТРВ является идеальным устройством расширения для холодильной техники и систем кондиционирования воздуха, так как он обладает возможностью сопоставлять скорость испарения с потоком холодильного агента.

ТРВ является идеальным устройством расширения для холодильной техники и систем кондиционирования воздуха.

Структура и принцип работы системы охлаждения

Чтобы понять функции терморегулирующего вентиля, необходимо иметь хотя бы общие представления о работе холодильной системы. Холодильная система может определяться как замкнутый контур, процесс поглощения и передачи тепла в котором производится хладагентом в парокомпрессионном цикле. В таком простейшем виде холодильная система включает пять составляющих:

• конденсатор;
• компрессор;
• испаритель;
• расширительное устройство;
• соединительный трубопровод.

Схема конструкции терморегулирующего вентиля

Сердцем холодильной системы является компрессор, так как он провоцирует циркуляцию хладагента. Его роль заключается во всасывании из испарителя паров низкой температуры (и давления) и сжатие их до высокой температуры (и давления). После этого пары высокой температуры переходят в конденсаторе в жидкую фазу. Конденсатор производит эту работу с помощью отвода в атмосферу тепла паров высокой температуры или, если конденсатор водяной, через отвод к воде тепла. Оставшаяся при высокой температуре жидкость поступает в расширительные устройства и превращается в двухфазную смесь (пар и жидкость) низкой температуры. В испарителе эта смесь переходит к первоначальному состоянию путем отвода тепла от среды, которая охлаждается.

Очень важным является правильный выбор ТРВ, так как он является регулятором степени заполнения испарителя. Неправильно подобранные или используемые расширительные устройства будут усложнять управление и являться причиной низкой производительности всей системы. К примеру, расширительное устройство, недостаточное по производительности, станет причиной расчетной выработки всей системы. Слишком большое расширительное устройство может пропускать слишком много жидкости в испаритель, что повлечет за собой попадание на всасывание компрессора капель жидкости. Если в скором времени не исправить ошибку, то очень вероятна поломка компрессора. Отсюда вывод, что расширительные устройства необходимо правильно подбирать и монтировать.

Принцип работы терморегулирующего вентиля

Терморегулирующий вентиль производит регуляцию подачи хладагента, поддерживая на выходе испарителя почти постоянный перегрев.

ТРВ является отличным решением для регулировки подачи холодильного агента в испаритель прямого расширения. Терморегулирующий вентиль производит регуляцию подачи хладагента, поддерживая на выходе испарителя почти постоянный перегрев. Когда на выходе перегрев увеличивается в виду повышения тепловой нагрузки, ТРВ увеличивает подачу холодильного агента в момент, когда значение перегрева станет ниже уставки из-за уменьшения на испаритель тепловой нагрузки. В итоге такой способ регулирования дает возможность поддержки заполнения испарителя на таком уровне, который ограничивается натиском уставки.

Терморегулирующий вентиль при заправке системы хладагентом обеспечивает дополнительное преимущество. Точность заправки в случае использования ТРВ не настолько критична, как в случаях использования иных типов расширительных устройств.

Чтобы уяснить принцип работы ТРВ, необходимо ознакомиться с его основными элементами.

С помощью капиллярной трубки к ТРВ крепится термобаллон, а термо трубка предназначена для передачи давления в термобаллоне на верхнюю половину диафрагмы клапана. Капиллярная трубка с термобаллоном и диафрагма вместе составляют термоэлемент.

Схема конструкции вентиля с термостатической головкой

Величины терморегулирующего вентиля

На запорный элемент передается давление с диафрагмы при помощи одного или пары толкателей, дающие возможность его движения, закрывая и открывая седло клапана. Ниже запорного элемента находится пружина, с помощью которой регулируется перегрев. Посредством клапанов с наружным регулированием возможно менять силу натиска пружины.

Есть три основные величины натиска, которые приводят диафрагму клапана в движение:

Давление чувствительного элемента является функцией смены температуры внутри термобаллона заправленного вещества.

• давление пружины (Р1);
• давление термобаллона (Р2);
• давление уравнивающее (Р3).

Давление чувствительного элемента является функцией смены температуры внутри термобаллона заправленного вещества. Оно сверху действует на диафрагму, побуждая клапан открыться. Давление пружинное и уравнивающее воздействует на диафрагму снизу вместе, приводя к закрыванию клапана. При исправной работе клапана сумма давлений пружинного и уравнивающего равняется таковому термобаллона, т. е.:

Особенности работы термобаллона

Термобаллон выполняет функцию восприятия температуры паров холодильного агента при выходе из испарителя. В идеальной ситуации температура термобаллона должна в точности совпадать с температурой паров холодильного агента. В том случае если температура термобаллона повышается, давление в нем тоже повышается и активизирует движение диафрагмы, которая осуществляет натиск на шток клапанного узла и открывается ТРВ. Вентиль будет открываться до тех пор, пока давление пружинное и уравнивающее не приведут в норму давление чувствительного элемента. Когда температура термобаллона понижается, происходит обратный порядок функционирования вентиля.

Когда увеличивается тепловая нагрузка на испаритель, увеличивается в нем и скорость парообразования, и отодвигается назад точка последней капли жидкости. Температура термобаллона и температура паров возрастает, натиск в термобаллоне растет, и вентиль до тех пор открывается, пока в термобаллона оно не станет равным сумме давления пружинного и уравнивающего. ТРВ способен поддерживать перегрев паров холодильного агента в виду разницы давлений, которые действуют на клапанный узел, и поэтому настройка (изменение) пружинного нежелательна.

Изменения давления на клапане

Имеет место еще один тип давления, который не упоминался выше. Оно возникает через порт клапана при действительном перепаде давления (Р4). Эту величину можно определить как перепад давления а (а = d/S, где d - это диаметр порта, S - площадь диафрагмы).

Оно действует по направлению открытия вентиля, что можно выразить следующим уравнением:

Р4+Р2=Р1+Р3.

Процесс уравнивания в терморегулирующем вентиле

Схема конструкции терморегулятора

Исходя из всего вышеназванного, можно подытожить, что работа вентиля зависима от трех основных давлений: эквивалентного пружинного, термоэлемента и уравнительного. Уравнительным называется таковое в испарителе, которое воспринимается ТРВ. Действующий способ передачи его под нижнюю часть диафрагмы из системы носит название уравнивания.

Давление в испарителе может передаваться одним из двух способов. В том случае когда вентиль имеет внутреннее выравнивание, то на входе в испаритель оно подается через зазоры вокруг толкателя или через специальную проточку под диафрагму. Если у клапана наружное уравнивание, тогда под диафрагмой полость изолируется от натиска специальным уплотнением на выходе клапана. В испарителе давление подается через специальную трубку, под диафрагму; эта трубка соединяет между собой всасывающую на выходе линию со специальным каналом, который ведет под диафрагму.

Особенности применения терморегулирующего вентиля с разным типом уранивания

ТРВ с внутренним типом уравнивания имеет ограниченную сферу применения, а именно применяется только в однозаходных испарителях с перепадом давления, эквивалентным изменению температуры на 2 градуса по Фаренгейту.

ТРВ, имеющие внешнее уравнивание, не подвергаются влияниям на степень открытия вентиля, так же как и его перепаду на дистрибьюторе (распределителе жидкости). ТРВ с внешним уравниванием можно применять в любых холодильных системах. Но необходимо помнить, что в случае использования ТРВ с внешним уравниванием выход из испарителя должен соединяться с выходом под уравнивание, который нельзя заглушать!