Принцип работы трехходового клапана в системе теплого пола

виды смесительных термостатических кранов, схема подключения своими руками

Я приветствую моего уважаемого постоянного читателя! Современные инженерные системы призваны сделать нашу жизнь более комфортной. Но они же требуют применения новых технических решений и устройств. Эта статья – об одном из таких устройств. В этой статье речь пойдет о том, для чего нужен и как работает трехходовой клапан для теплого пола.

Что это такое и для чего он нужен

Оптимальный современный способ обогрева – устройство в доме теплого пола. Теплый пол позволяет равномерно обогреть все помещение снизу и не тратить тепло на нагрев воздуха под потолком, обогреть только нужные комнаты или даже их отдельные участки. Обогрев с помощью системы теплого пола позволяет сэкономить до 30% топлива и финансов по сравнению с напольным и настенным отоплением.

В системе теплого пола используется теплоноситель с максимальной температурой +45 °С, а котлы нагревают теплоноситель до температуры 80…90 °С. Поэтому для обеспечения нужной температуры теплоносителя необходимо устройство, смешивающее горячую воду из котла и холодную воду из обратки. Для пола очень важно не превышать температуру теплоносителя. В качестве этого устройства в коллекторном узле и используется смешивающий трехходовой клапан.

Назначение и область применения

Трехходовой клапан применяется для регулирования температуры теплоносителя в трубопроводах, залитых в стяжку пола.

Теплые полы у нас пока еще не очень широко распространены, в основном их монтируют в частных домах. Но люди постепенно понимают надежность такого варианта отопления и видят экономию, и теплые полы постепенно завоевывают популярность как в общественных, так и офисных и административных зданиях.

Если взвесить все плюсы и минусы применения теплых полов, то значительная экономия перевешивает дороговизну и сложность монтажа всей системы.

Характеристики

Характеристики смесительных клапанов включают в себя:

Способ управления – механический или с помощью электропривода.
Диаметры патрубков.
Рабочее давление. Все трехходовые регуляторы рассчитаны на давление не меньше 1,6 МПа, а в частном доме в системе отопления пола давление не превышает 0,2-0,3 МПа, поэтому при покупке любой клапан по номинальному давлению подходит для частного дома.

Пропускную способность.

Из каких материалов изготавливают

Трехходовые смешивающие клапаны изготавливают из следующих материалов:

Латунь. Сплав меди с добавлением цинка не подвержен коррозии, латунная арматура прочна, долговечна. Иногда латунные изделия покрывают хромом или никелем – в эстетических целях, так как металл темнеет со временем. Это самый распространенный материал для регулирующих устройств отопления в жилых домах.

Бронза. Также сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием. По качеству не уступает латуни, но встречается редко.

Нержавеющая сталь. Отличный материал для регулирующей арматуры. Ее долговечность, стойкость к коррозии и прочность выше, чем у латуни. Но нержавейка дороже, и использовать такие регуляторы в частном доме не имеет смысла.

Для регулирующих трехходовых клапанов используют также титан, углеродистую сталь с защитным покрытием, но это скорее варианты для промышленности. Керамику не применяют, она не выдерживает бесконечных срабатываний. Изредка встречаются дешевые изделия из силумина – сплава алюминия и кремния. По качеству изделия из силумина не выдерживают никакой критики – они очень быстро выходят из строя.

Практически всегда для монтажа систем теплого пола в частном доме используют латунные трехходовые вентили.

Принцип работы и устройство

Для регулирования степени нагрева теплоносителя в системе теплого пола применяется смесительный трехходовой клапан, имеющий один выход и два входа. Принцип действия: в устройство поступают два потока – горячая и холодная вода – и автоматически смешиваются в определенной пропорции.

Пропорция определяется настройкой терморегулятора. Клапан не меняет давление в трубопроводе (кроме незначительных потерь при прохождении воды через арматуру). Бывают модели с электроприводом – они позволяют очень точно регулировать температуру теплоносителя.

Конструкция клапана включает в себя корпус, регулирующие элементы (золотники), соединенные со штоком, термоголовку, управляющую штоком и через его движение золотниками. В корпусе имеются седла с уплотнителями. При повороте штока жестко связанные с ним золотники приоткрывают или перекрывают потоки холодной или горячей воды, меняя температуру воды на выходе из вентиля.

Шток поворачивает термоголовка, которая срабатывает при повышении и понижении температуры выходящего теплоносителя. Устройства с электроприводом срабатывают от автоматики: она включается, если поступает команда от датчиков температуры.

Существуют трехходовые клапаны, в основу конструкции которых взят шаровой кран. Регулирующий орган здесь имеет форму шара или сектора с отверстием сложной формы. Шток в таких приводах вращается.

Преимущества и недостатки

Преимущества трехходовых смешивающих клапанов:

Простая конструкция.
Стабильное регулирование.
Надежность.
Герметичность.
Достаточная точность регулировки (максимум точности – до 1°С).
Долговечность.
Относительно компактные габариты.

Самое большое достоинство применения трехходовых клапанов – трубопроводы и соответственно стяжка и покрытие пола не перегреваются, что предотвращает преждевременный выход из строя стяжки и покрытия.

Недостатки:

Гидравлическое сопротивление трехходовых конструкций выше, чем у обычного двухходового вентиля.
Конструкция корпуса и золотника допускает наличие застойных зон – периодически придется демонтировать устройство и очищать от окалины, мусора, органических примесей.
Недостаточная точность регулировки температуры в помещении. Регулировочный клапан достаточно точно регулирует только температуру выходящего теплоносителя, а температуру обогреваемого помещения – приблизительно.

Чтобы обеспечить комфортный уровень отопления, придется подбирать соотношение температуры выходящего потока и температуры в помещении «методом тыка». К сожалению, трубопроводы теплого пола намного больше радиатора, и точность регулировки обеспечить невозможно. Еще больше усложняет ситуацию инерционность теплого пола – 100-миллиметровая цементная стяжка прогревается очень медленно.

Но если стоически относиться к медленному нагреву или охлаждению помещения, то клапан с механической регулировкой вполне подходит для применения в системе отопления частного дома или квартиры.

Намного больший комфорт обеспечивают клапаны с электрическим приводом, управляемые системой «умный дом» с датчиками температуры в каждой комнате. Но такие устройства очень дороги.

Виды

Трехходовые клапаны подразделяются по принципу действия. Бывают разделительные и смесительные клапаны. В системах теплого пола (и в радиаторах) применяются смесительные устройства, регулирующие температуру выходящего теплоносителя путем смешивания холодной и горячей воды.

По способу приведения в действие трехходовые устройства бывают:

Ручные. Встречаются очень редко, стоят недорого. Удобны, если теплые полы смонтированы в 1-2 комнатах – например, ванной и детской.
Автоматические.

В ручных положение штока и регулировка температуры выходящей воды регулируется вручную рукояткой. В автоматических движением штока управляет либо термоголовка, либо электропривод, управляемый автоматикой с термодатчиками.

Автоматические клапаны бывают:

Самый простой вид – с термостатической головкой. Срабатывают при увеличении температуры (реагируют на повышение давления). Такие устройства используют для радиаторов. Жидкость в приводе при увеличении температуры расширяется и приводит в действие шток.
С термостатической головкой и выносным датчиком.
С электроприводом. Шток приводится в движение при помощи электродвигателя. Двигатель управляется контроллером, на который поступают сигналы с температурных датчиков. Привод может управлять клапаном с помощью соленоида (магнита) или механической передачи (сервопривода).
На производстве в системах с большими давлениями и диаметрами используются пневматические или гидроприводы.

Виды клапанов приведены на фото:

Маркировка клапанов

Трехходовые клапаны маркируются буквами и цифрами:

Название фирмы.
Серия и номер модели (например, VTA 321).
Условный диаметр в мм (DN 20).
Температурный режим, например 20-45С – режим от 20 до 45 °С.
Пропускная способность в м³ – KVS 1,6 – 1,6 м³/час.

Пример маркировки клапана фирмы ESBE выглядит следующим образом:

ESBE VTA 321 DN 20 20-45C, kvs 1,6

Типоразмеры: ½", ¾", 1", 1¼" и так далее либо в мм – 15, 20, 25 мм и т.д.

Срок службы

Срок службы в первую очередь зависит от качества самого клапана, во вторую – от числа срабатываний. Можно рассчитывать на то, что клапан прослужит 10 лет и больше. Чаще выходят из строя термоголовки и электроприводы.

Как выбирать

Устройство теплого пола даже в частном доме – достаточно сложная инженерная система с неоднозначным результатом. При некачественной регулировке вся выгода может исчезнуть, поэтому нельзя экономить на коллекторном узле и регулировочной арматуре. Хорошие трехходовые клапаны недешевы, на рынке или в интернете велика вероятность приобрести некачественную продукцию.

Для системы теплого пола лучше покупать оборудование в гипермаркете или специализированном магазине. Сертификат должен быть обязательно! Или паспорт с «мокрой» печатью и заполненной гарантией. Чек нужно сохранить.

Обычно покупают изделия из латуни. Клапаны из нержавеющей стали стоят дороже и реже продаются. Силумин не стоит даже рассматривать – изделия из него плохо переносят постоянные открытия-закрытия, а регулировочная арматура стоит немало.

При покупке в магазине необходимо осмотреть клапан – чтобы не было сколов, трещин, замятий. Нужно постараться заглянуть внутрь клапана – на латунных изделиях без покрытия внутренняя часть должна быть золотистой (а не бело-серебристой, как у силумина). Можно сориентироваться по весу. Силуминовые изделия весят намного меньше латунных – плотность латуни примерно в три раза больше, чем у силумина.

Примерная цена

Таблица выше это цены на Трехходовой клапан с термоголовкой. Чтобы узнать, сколько стоит оборудование в вашем регионе, лучше обратиться в ближайший строительный гипермаркет. Примерные цены на трехходовой клапан с электроприводом:

Правила монтажа и эксплуатации

Монтаж трехходового клапана в систему теплого пола частного дома не слишком сложен, его вполне можно выполнить своими руками. Необходимо точно придерживаться инструкции, она прилагается производителем к каждому изделию.

На всех вводах-выводах трехходового клапана выбиты буквы:

А – подача основного теплоносителя (горячей воды). Обычно этот участок находится на одной оси с выходным патрубком.
С – второй ввод в вентиль. Обычно располагается перпендикулярно оси движения теплоносителя.
АВ – выход. Находится на одной оси с основным вводом.

При монтаже оборудования следует предусмотреть возможность демонтажа и осмотра – к клапану должен быть свободный доступ.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажа трехходового клапана понадобится:

Два разводных гаечных ключа.
Накидные гайки-американки, укомплектованные прокладками.
Возможно, лента ФУМ.

Ход работ

Клапан в систему устанавливают при помощи накидных гаек-американок. Перед установкой очищают торцы труб (точнее, фитинги на торцах труб) от грязи, заусенец, песка, пыли. То же проделывают с патрубками клапана. Проверяют наличие прокладок в гайках. Накручивают гайки на патрубки и слегка затягивают. При этом одним гаечным ключом закручивают гайку, вторым придерживают вентиль. Перед клапаном необходимо подсоединить механический фильтр.

Важно правильно расположить вентиль: ко вводу А подсоединяют трубопровод горячей воды; В – байпас от обратки; АВ – коллектор, к которому подходят трубопроводы отопления.

При установке привод не должен находиться над клапаном.

Видео по монтажу

На видео можно увидеть все тонкости правильной установки трехходового клапана для теплого пола.

Особенности эксплуатации

Перед клапаном следует в обязательном порядке установить фильтр.

Ошибкой будет установка клапана с термоголовкой в систему, регулирующую теплый пол в нескольких комнатах или расположенную в другом помещении (и в плотно закрытом распределительном шкафу). Необходимо устанавливать оборудование с выносными датчиками, расположенными в отапливаемой комнате.

Частые ошибки и проблемы при установке

Самая существенная ошибка при установке трехходового регулировочного клапана – неверно подсоединить трубопроводы с входящим и выходящим теплоносителем (например, когда к патрубку для ввода присоединяют трубу для подачи теплоносителя в отопительный контур). Необходимо быть внимательным при установке оборудования. На патрубках буквами указано назначение каждого отвода, при неправильном подсоединении трехходовой клапан работать не будет.

Необходимо точно соблюдать рекомендации производителя по длине прямых участков до и после вентиля, иначе работа регулятора будет нарушаться, а гарантия на такое оборудование не распространяется.

Советы специалистов

Перед выбором регулирующего оборудования необходимо определиться, какую площадь требуется обогреть. Если будет отапливаться ванная, часть пола спальни или детской комнаты, нет необходимости приобретать арматуру с термоголовкой – проще использовать трехходовой вентиль с ручным управлением, чем устанавливать полноценный дорогой смесительный узел.

Стоимость смесительно-распределительного узла с запорной и регулирующей арматурой, коллектором, манометром, краником Маевского превышает стоимость всех трубопроводов (если они выполнены из полимера, а не из дорогой меди).

Если система теплого пола включает несколько помещений, то необходимо перед монтажом заказать проект у квалифицированного инженера-сантехника – в нем будут указаны характеристики клапана. При большой площади теплых полов и большом количестве комнат понадобится один или несколько смесительных узлов.

Схема подключения каждого узла включает в себя коллектор – распределительную гребенку, к которой присоединены трубопроводы отопления. Перед коллектором устанавливается трехходовой смесительный вентиль и насос. Клапан может быть с термоголовкой или с датчиками, контроллером и электроприводом.

Заключение

Я прощаюсь с моим уважаемым читателем. Желаю вам использовать полезную информацию, полученную из статьи, на практике при устройстве теплого пола у себя дома. Подписывайтесь на обновления сайта, приводите на сайт друзей, делитесь интересной информацией с друзьями в соцсетях.

«Теплые полы»: руководство для начинающих

Если вы планируете построить собственный дом или расширить существующее имущество, тогда стоит подумать о теплом полу. Он эффективно превратит весь ваш пол в радиатор и обеспечит повышенный уровень комфорта и меньшую нагрузку на ваш котел, чем традиционная радиаторная система.

Это связано с тем, что полы с подогревом имеют более низкую рабочую температуру (около 40 ° C), чем радиаторная система, которая обычно работает при температуре около 65 ° C.

Полы с подогревом действительно хорошо работают с возобновляемыми технологиями, такими как тепловые насосы, и могут помочь предотвратить появление холодных пятен и сквозняков в вашем доме. Это также устраняет необходимость в радиаторах, что, в свою очередь, обеспечивает большую гибкость дизайна, когда речь идет о планировке и размещении мебели. Это также отличное решение, если вы планируете жить открытой планировкой.

Хотя лучше всего его установить во время строительства, пол с подогревом можно переоборудовать в существующую собственность, но вам нужно будет выбрать вариант с низким профилем.

В этом полном руководстве объясняется, что такое пол с подогревом, сколько он стоит, с какими конструкциями пола и покрытиями он лучше всего работает и как лучше всего управлять системой.

Если вы хотите установить свою систему, ознакомьтесь с нашим пошаговым руководством по установке полов с подогревом.

Что такое «теплые полы»?

«Полы с подогревом» включают в себя прокладку трубопровода в полу, так что весь пол действует как радиатор, обогревая комнату с нуля.

Существует два основных типа:

«теплая вода» или влажные теплые полы (на которых мы остановимся в этой статье)
электрические теплые полы

В общих чертах, система влажных полов состоит из труб, заполненных за счет теплой воды и питания от бойлера или теплового насоса, скрытого в полу и обычно встраиваемого в стяжку.

На этой диаграмме показана типичная застройка на бетонном черновом полу (Изображение предоставлено: Homebuilding & Renovating)

Если вы выбираете систему теплого пола для всего дома, в каждую комнату будут проходить отдельные трубопроводы.Это позволяет вам контролировать, когда эти комнаты или «зоны» отапливаются и как долго, избавляя вас от необходимости обогревать незанятые помещения.

( БОЛЬШЕ : Руководство для начинающих по обогреву вашего дома)

Сколько стоит пол с подогревом?

Стоимость полов с подогревом составляет примерно от 20 фунтов стерлингов / м2 до 40 фунтов стерлингов / м2 установленной площади. Эти цифры будут варьироваться в зависимости от размера собственности, количества отопления, необходимого для здания, и от того, новое ли это строительство, реконструкция или переоборудование.

Модернизация будет дороже, особенно если необходимо заменить существующие деревянные полы или вырыть бетонные полы.

Полы с подогревом дороже в установке, чем сравнимые радиаторные системы - обычно они стоят на 20-50% дороже.

Радиаторы дешевле купить, они хорошо изучены, и есть огромный выбор, когда дело касается размера, стиля и установщиков. Но они менее эффективны и занимают площадь пола. Возможно, самая большая проблема заключается в том, что в больших помещениях они могут создавать разницу температур до 4 ° C по всей комнате.

Людям нужны более энергоэффективные дома, и нельзя игнорировать систему, которая дает снижение потребности в энергии на 15% (по сравнению с радиаторной системой). И это не говоря уже о большем комфорте и увеличенной площади пола, которые он приносит.

Какую толщину стяжки мне нужно использовать с теплым полом?

Толщина стяжки, в которую укладываются теплые влажные трубы, существенно влияет на то, как используется система.

Толстая стяжка дает более длительное время реакции (время, необходимое для разогрева и охлаждения), тогда как тонкая стяжка дает более быстрое время реакции.

Здесь стяжка укладывается поверх труб теплого пола с подогревом на нужную глубину, в этой установке используются продукты от Wunda Group (Изображение предоставлено Wunda Group)

Если трубы размещены в бетонная плита перекрытия (иногда бывает в новых домах), она может иметь толщину мм и 150 мм и обеспечивать время реакции более четырех часов . В этой ситуации лучше всего запустить систему в течение всего дня при более низкой температуре в помещении, скажем, 15 ° C или 16 ° C, чтобы обеспечить фоновый обогрев всего дома.Подогрев основных элементов, например дровяная печь, является хорошей идеей в занятых комнатах)
Стандартная песчано-цементная стяжка обычно имеет толщину от 65 до 75 мм, а УФН может потребоваться до двух часов для обогрева помещения или остыть. Эта ситуация может хорошо подходить для помещений, где мы проводим много времени, таких как гостиная или кухня, но может быть менее приемлемой для гостевой спальни
При использовании более тонких стяжек мы можем ожидать толщину от 35 до 40 мм и время реакции от 30 до 40 минут. - система может работать аналогично радиаторной системе.Стяжки Flow обеспечивают лучшую теплопроводность, чем песок и цемент, а их тонкость и легкость означает, что они подходят как для ремонта, так и для новостроек

Что правильно и лучше всего, будет зависеть от конструкции дома, ваших профессиональных привычек и того, как будет использоваться система UFH.

Какие напольные покрытия хорошо сочетаются с подогревом?

Плитка , камень или аналогичные обычно считаются оптимальным покрытием.Они поглощают тепло, а не изолируют и позволяют теплу излучаться в комнату.
Деревянные полы будут иметь тенденцию к теплоизоляции и снижению эффективности, но более тонкий профиль инженерной древесины оказывает незначительное влияние на тепловую мощность. Общеизвестно, что массивная древесина сложна с полом с подогревом - его нужно акклиматизировать около месяца.
Фонд Carpet Foundation провел исследование совместно с Ассоциацией производителей теплых полов, которое показывает, что некоторые ковры можно использовать с UFH.Исследование показало, что ковер и подкладка с тепловым сопротивлением менее 2,5 тг не оказывают значительного влияния на эффективность.

Какое бы напольное покрытие ни использовалось, рекомендуется сообщить об этом проектировщику системы теплого пола. что расположение труб может быть правильно определено.

Органы управления системой теплого пола

Трубы теплого пола проложены в разных зонах / комнатах / областях, что позволяет домовладельцу контролировать температуру в каждой отдельной зоне. (Изображение предоставлено Wunda Group)

Органы управления системой теплого пола имеют два основных части:

цифровое зональное управление, которое будет использоваться для определения температуры каждой комнаты / зоны
коллекторы и клапаны, с которыми работает зональный контроль

Зональный контроль будет размещен где-нибудь, где домовладелец может внести изменения, в то время как коллекторы будут размещены в стороне - под лестницей или в шкафу - так, чтобы они не были заметны.

Регулярное техническое обслуживание полов с подогревом отсутствует, но если что-то пойдет не так, как правило, это будет связано с системами управления, а не с самой системой.

Могу ли я дооснастить теплый пол?

Одной из основных проблем при установке теплых полов в существующих домах является глубина системы. После установки изоляции, стяжки и окончательного напольного покрытия высота пола может быть увеличена примерно на 150-200 мм.

Существуют низкопрофильные системы, разработанные специально для этой ситуации, которые можно устанавливать непосредственно на существующие полы, что дает значительную экономию при модернизации.

Низкопрофильные системы, как правило, имеют трубы меньшего диаметра и работают при более высоких температурах. В результате пол будет нагреваться и остывать намного быстрее, чем при использовании обычного УФН.

Если UFH добавляется к существующей радиаторной системе, тогда потребуется другая система управления. К счастью, беспроводные термостаты (некоторыми из которых можно управлять с помощью телефонного приложения) значительно упрощают установку.

Выбор подходящего поставщика систем теплого пола

В конечном итоге эффективность и успех системы теплого пола будет зависеть от качества и дизайна.Выбор поставщика, который предлагает хорошие дизайнерские услуги и последующий уход, очень важен. Часто для этого лучше всего подойдет специализированная компания, производящая теплые полы.

Если проект неправильный, то маловероятно, что домовладелец узнает об этом, пока не проживет в доме весь отопительный сезон - к этому времени может быть уже слишком поздно.

Наконец, если вы решите объединить теплые полы с тепловыми насосами, рекомендуется выбрать одну компанию, занимающуюся поставкой и установкой. Обе системы являются сложными, и заставить всю систему отопления работать в идеальной гармонии может быть непросто.

Этот трубопровод для теплого пола был установлен компанией Системы теплого пола . Труба Henco PEX / AL / PEX (RIXc) была закреплена на мембране (уложенной поверх изоляции PIR) и будет работать с тепловым насосом для обогрева этого бунгало новой постройки в Херефордшире (Изображение предоставлено: Системы обогрева полов)

Что такое Электрические теплые полы?

Электрический теплый пол часто дешевле и проще (особенно в существующих домах) в установке, чем влажный UFH.Однако эксплуатационные расходы могут быть в три раза выше.

Часто бывает хорошей идеей установить электрические полы с подогревом в небольшом отдельном помещении, например, в ванной или ванной комнате, где может быть сложно установить влажный пол с подогревом.

Одно из наиболее распространенных и наихудших применений - это зимний сад. Обычно эти помещения нуждаются в большом количестве тепла и используются относительно долгое время в течение дня (по сравнению с ванной).

Тогда эксплуатационные расходы становятся ключевой проблемой, и дополнительные проблемы и расходы, связанные с влажной системой, хорошо окупаются.

3-ходовой клапан | Grundfos

Назначение 3-ходового регулирующего клапана - перекрыть поток воды в одной трубе при открытии потока воды в другой трубе, смешать воду из двух разных труб в одну трубу или разделить воду из одной трубы в две разные трубы. .

Трехходовой клапан характеризуется тремя портами A, B и C. Клапан обычно определяется значением k _{по сравнению с} [м3 / ч], которое выражает объем воды, проходящей через полностью открытый клапан за 1 час при перепаде давления 1 бар.

В смесительном контуре трехходовой регулирующий клапан может использоваться для управления и регулирования поверхностей нагрева или охлаждения, радиаторных систем, напольного отопления / охлаждения и т. Д. Это может работать несколькими способами: 1.) Жидкость протекает через порт A и вытекает через порт B и C или через порт B или C. 2.) Жидкость проходит через порт B и C или B или C и выходит через порт A.

Трехходовой клапан обычно снабжен электрическим, пневматическим или тепловым приводом.

Как работает система кондиционирования воздуха?

Если вы живете в жарком климате, нет ничего лучше, чем сохранять прохладу с помощью системы кондиционирования воздуха. Но как именно они работают?

Здесь мы пытаемся ответить на этот самый вопрос и исследовать, какие типы систем переменного тока существуют. Поскольку отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC) - это очень сложная инженерная область, мы должны отметить, что это не является исчерпывающим руководством и должно рассматриваться как краткий обзор.

СВЯЗАННЫЙ: КАК ЛЮДИ СОХРАНЯЮТ ОХЛАЖДЕНИЕ ДО КОНДИЦИОНЕРА ВОЗДУХА

Как работает кондиционер?

Короче говоря, они работают как обычный кухонный холодильник. В системах кондиционирования и холодильниках используется одна и та же технология - цикл охлаждения.

В системах, использующих преимущества этого цикла, используются специальные химические вещества, называемые хладагентами (в некоторых системах вода), для поглощения и / или выделения энергии для нагрева или охлаждения воздуха.Когда эти химические вещества сжимаются компрессором агрегата AC, хладагент меняет состояние с газового на жидкое и выделяет тепло в конденсаторе .

При охлаждении помещения этот процесс происходит за пределами рассматриваемого пространства. Этот холодный воздух под высоким давлением перекачивается во внутренний блок и снова превращается в газ с помощью расширительного клапана системы .

Это, как следует из названия, вызывает расширение жидкого хладагента обратно в газовую форму.По мере расширения хладагент «втягивает» тепло и вызывает охлаждение воздуха в рассматриваемом пространстве в испарителе системы кондиционирования воздуха .

Этот теперь расширенный и «горячий» газ далее транспортируется к компрессору системы, и цикл начинается снова.

Чтобы визуализировать это, представьте губку как хладагент, а воду как «тепло». Когда вы сжимаете промокшую губку (компрессор и конденсатор), вода выталкивается наружу и выделяется тепло в нашей аналогии. Когда вы отпускаете губку (расширительный клапан и испаритель), она расширяется и, по нашей аналогии, может поглотить больше воды или тепла.

В основе этого цикла лежат научные принципы термодинамики, закон Бойля, закон Шарля и законы Ги-Люссака.

В первую очередь факт «жидкость, расширяющаяся в газ, извлекает или забирает тепло из окружающей среды». - Система кондиционирования и отопления Goodman.

В этом смысле кондиционер и холодильники работают, «перемещая» или «перекачивая» энергию из одного места в другое. В большинстве случаев блоки переменного тока будут передавать «тепло» из вашей комнаты, офиса или дома и выбрасывать его в воздух за пределами вашего дома или офиса.

Источник: Pixabay

Этот цикл является обратимым и может использоваться для обогрева вашей комнаты или всего дома в холодные месяцы, но эта функция обычно зарезервирована для систем, называемых тепловыми насосами .

Основное различие между холодильником и блоком переменного тока состоит в том, что блок имеет тенденцию разделяться на две отдельные части; внешний конденсатор (или чиллер) и внутренний блок.

Холодильники, с другой стороны, являются одним автономным блоком (хотя некоторые блоки переменного тока также могут быть).

Любое тепло, удаляемое из его внутренней части, сбрасывается в ту же комнату в задней части устройства. Это основная причина, по которой вы никогда не сможете использовать холодильник в качестве самостоятельного блока переменного тока; если, конечно, вы не проделаете дыру в стене позади него.

Вы можете проверить это, прикоснувшись (будьте осторожны, он может сильно нагреться) к задней части холодильника во время его работы. Он должен быть теплым или горячим на ощупь.

Какие существуют типы систем кондиционирования воздуха?

Блоки переменного тока сегодня бывают самых разных форм и размеров, от массивных систем воздуховодов в офисах и промышленных зданиях до небольших домашних систем переменного тока, с которыми вы, вероятно, более знакомы.

Некоторые из более крупных установок имеют очень большие наружные холодильные агрегаты, которые могут иметь водяное или воздушное охлаждение или, в более старых системах, градирни. Они соединены изолированными трубами для перекачивания хладагента для кондиционирования воздуха внутри большого или набора больших агрегатов, называемых установками кондиционирования воздуха (AHU).

Эти системы могут быть очень сложными с нагревательными элементами, увлажнителями и фильтрами для очень точного контроля температуры и качества воздуха в помещениях в здании, которые они обслуживают.Они также, как правило, поставляются со сложными системами рекуперации тепла для уменьшения количества электричества (или газа), необходимого для нагрева / охлаждения воздуха в системе.

Они бывают двух основных форм; Постоянный объем воздуха (CAV) и переменный объем воздуха (VAV) , который определяет степень, в которой регулируется воздушный поток вокруг воздуховодов системы.

Им также можно управлять с помощью очень сложных систем программного обеспечения, датчиков и исполнительных механизмов, называемых системами управления зданием (BMS).

Эти большие системы HVAC «всасывают» свежий наружный воздух и при необходимости нагревают / охлаждают его перед транспортировкой по воздуховодам в требуемые области.Эти системы также могут иметь терминалы повторного нагрева или фанкойлы для дальнейшего улучшения темперирования подаваемого воздуха в зону.

Более современные установки отказываются от централизованных AHU в пользу систем фанкойлов или «внутренних блоков», которые напрямую связаны с одним или несколькими «наружными» блоками переменного тока. Они называются системами с регулируемым потоком охлаждения (VRF), которые регулируют воздух непосредственно в месте использования.

Но большинство людей привыкло к тепловым насосам с раздельным или многократным распределением воздуха (ASHP) или агрегатам кондиционирования воздуха для охлаждения отдельных помещений.Они гораздо больше похожи на холодильники и чаще всего устанавливаются в домашних условиях.

Но следует также отметить, что существуют различные другие системы, использующие тот же принцип, например, геотермальные тепловые насосы (GSHP). Они используют землю в качестве «свалки» или источника тепла вместо воздуха или источника тепла. И ASHP, и GSHP также могут подключаться к обычным радиаторным системам или системам теплого пола вместо обычного газового котла с некоторыми изменениями.

Как работает кондиционер в автомобилях?

Проще говоря, кондиционер в автомобиле работает точно так же, как и любой другой блок переменного тока.С той лишь разницей, что они должны быть достаточно компактными, чтобы поместиться в автомобиле.

Чиллерная часть системы (с расширительным клапаном и испарителем) обычно устанавливается за приборной панелью автомобиля. Другой рабочий конец системы (компрессор и конденсатор), как правило, располагается рядом с решеткой радиатора автомобиля - сюда во время движения вдувается свежий воздух).

Обе части соединены цепью труб, по которым хладагент проходит между агрегатами во время работы.В отличие от более крупных агрегатов, используемых в зданиях, сам агрегат в автомобилях, как правило, приводится в действие коленчатым валом автомобиля, другими словами, он приводится в действие двигателем.

Эти системы обычно также поставляются с обогревателем и осушителями для кондиционирования воздуха по мере необходимости. Как и в случае создания систем переменного тока, автомобильный блок переменного тока преобразует хладагент между газом и жидкостью, высоким и низким давлением, а также высокой и низкой температурой по мере необходимости.

Дешевле оставить кондиционер на весь день?

Проще говоря, нет.Причина этого в том, что, оставив систему переменного тока на весь день, вы получите:

1. Не используйте энергию без необходимости, если вас нет дома или комнаты / зоны не используются.

2. Работа системы приводит к ее износу. Это сокращает срок его службы.

Также убедитесь, что окна закрыты или установлена защита от сквозняков, когда кондиционер работает. В конце концов, вы же не хотите «кондиционировать» мир.

Вам также следует убедиться, что вы используете внешние устройства затенения (например, навес или стратегически посаженные деревья), чтобы уменьшить «солнечное излучение» или пассивное отопление вашего дома солнечным светом.

Другие меры включают улучшение теплоизоляции вашего дома, поддержание в хорошем состоянии систем кондиционирования (особенно фильтров) и использование потолочных вентиляторов для улучшения внутреннего смешивания воздуха (т. Е. Предотвращения расслоения горячего воздуха около потолка или наоборот. ).

Если вас действительно беспокоят счета за электроэнергию, связанные с вашими системами переменного тока, вы можете сделать свою систему переменного тока «умнее». Используя домашнюю BMS, интеллектуальные датчики (термостаты и погодную компенсацию), зональный контроль и другие энергоэффективные меры, вы можете значительно повысить эффективность и снизить стоимость ваших систем переменного тока.

Вам также следует использовать решения «бесплатного» охлаждения и обогрева, подумав об использовании природы, чтобы помочь вам. Правильное использование естественной вентиляции для охлаждения или обогрева вашего дома резко сократит затраты на использование энергии, связанной с отоплением / охлаждением, путем ее отключения.

Но это возможно только в том случае, если качество воздуха за пределами вашего дома позволяет это. Например, проживание в большом городе с «грязным воздухом» может ограничить вашу способность использовать эту бесплатную форму отопления и охлаждения.

Как работает кондиционер с обратным циклом?

Системы кондиционирования воздуха с обратным циклом, или тепловые насосы, как они более широко известны, работают так же, как и любые другие блоки переменного тока. Исключением является то, что они специально разработаны, чтобы иметь возможность по желанию полностью изменить цикл.

Как и другие системы переменного тока, они также могут фильтровать и осушать воздух по мере необходимости.

.Принцип работы четырехходового электромагнитного клапана

Большинство соленоидных клапанов непрямого действия работают медленнее, чем их аналоги прямого действия. Это связано с тем, что давление воздуха направляется в пилот и выходит из него, чтобы толкать золотник.

Четырехходовой электромагнитный клапан

Пока соленоид находится в состоянии покоя, пружина сердечника толкает его вперед к основанию пилота. Назначение сердечника - уплотнение относительно очень маленького порта давления, обращенного к нему, который открывается, когда на соленоид подается напряжение.

При подаче напряжения катушка вокруг сердечника оттягивает его от базы пилота, что позволяет воздуху проникать в самого пилота. Это прижимает пилот к золотнику, сдвигая воздушный поток клапана, пока катушка находится под напряжением.

При сбросе пружина с сердечником толкает его к пилоту, чтобы перекрыть поток воздуха, а также открыть выпускные отверстия пилота, что позволяет пилоту вернуться в исходное положение.

У некоторых пилотов соленоидов есть функция, известная как ручное дублирование .Это небольшая кнопка на внешней стороне пилота (между ним и ядром), которая вручную отталкивает ядро от пилота, чтобы запустить маркер.

Преобразователь снабжен пружиной, которая сбрасывает его в исходное положение и предотвращает его попадание в сердечник во время нормальной работы.

Трехходовой электромагнитный клапан

Единственное различие между четырехходовым и трехходовым клапаном с пилотным приводом - это отверстие для золотника. Один из выходов просто снимается, и воздух никуда не улетает.

Пока золотник закрыт (холостой ход), давление воздуха поступает на золотник соленоида, но не выходит. Воздух, который задерживается в выпускном отверстии, всегда выводится наружу через узел зажигания.