Vanne trois voies sur un système de chauffage : fonctionnement, règles de choix, schéma et installation
Pour maintenir en permanence un équilibre thermique confortable dans la maison, un élément tel qu'une vanne à trois voies sur le système de chauffage est inclus dans le circuit de chauffage, qui répartit uniformément la chaleur dans toutes les pièces.
Malgré l'importance de cette unité, sa conception n'est pas complexe. Examinons les caractéristiques de conception et les principes de fonctionnement d'une vanne à trois voies. Quelles règles devez-vous suivre lors du choix d'un appareil et quelles nuances sont présentes dans son installation.
Le contenu de l'article :
Caractéristiques de la vanne à trois voies
L'eau entrant dans le radiateur a une certaine température, qu'il est souvent impossible d'influencer. La vanne à trois voies effectue des réglages en modifiant non pas la température, mais la quantité de liquide.
Cela permet, sans modifier la surface du radiateur, de fournir aux pièces la quantité de chaleur requise, mais uniquement dans la limite de la puissance du système.
Appareils de séparation et de mélange
Visuellement, une vanne à trois voies est similaire à un té, mais remplit des fonctions complètement différentes. Une telle unité, équipée d'un thermostat, fait partie des vannes d'arrêt et constitue l'un de ses éléments principaux.
Il existe deux types de ces appareils : la séparation et le mélange.
Les premiers sont utilisés lorsque le liquide de refroidissement doit être alimenté simultanément dans plusieurs directions. En fait, l'unité est un mélangeur qui forme un flux stable à une température définie. Il est installé dans un réseau à travers lequel l'air chauffé est fourni et dans les systèmes d'alimentation en eau.
Les produits du deuxième type sont utilisés pour combiner les flux et leur thermorégulation. Il y a deux ouvertures pour les flux entrants ayant des températures différentes, et une pour leur sortie. Ils sont utilisés lors de l'installation de planchers chauffants pour éviter la surchauffe de la surface.
La vanne à trois voies et le régulateur de température sont vendus séparément. Pour les systèmes de chauffage autonomes, l'achat d'un modèle avec thermostat est toujours considéré comme une solution plus rationnelle et efficace.
Conception de vannes à trois voies
Selon leur conception, les vannes sont divisées en vannes à siège et vannes rotatives. Le principe de fonctionnement du premier est basé sur le mouvement rythmique de la tige verticalement - le schéma de réglage « tige-siège ». Ce type appartient aux vannes mélangeuses. Le contrôle est souvent effectué par un entraînement électromécanique.
L'élément clé de la conception rotative est le secteur rotatif. Pendant le mouvement, la tige agit sur le robinet à bille et coupe partiellement ou totalement l'alimentation en liquide de refroidissement. Ce schéma de réglage est appelé « rotule ».
Ces appareils ont une résistance à l'usure accrue. Ils sont adaptés aux grands écarts de température et sont classés comme vannes d'arrêt. Dans les maisons privées, où l’eau est consommée en quantités relativement faibles, ils peuvent également servir de robinets.
Une particularité du mitigeur est la présence d'une sortie et de deux entrées. Il est conçu pour contrôler la température du fluide de travail en combinant des flux à haute et basse température. Avec une installation appropriée, le produit peut également séparer les flux.
Une vanne de séparation à trois voies est utilisée lorsqu'il est nécessaire de fournir du liquide de refroidissement chaud dans plusieurs directions.
Tous les modèles sont comme ça grues diffèrent les uns des autres de plusieurs manières :
- mécanique des volets — il peut s'agir soit d'une tension, soit d'un presse-étoupe ;
- forme du bouchon — il y a des formes en L, T, S ;
- type de volet - on trouve des formes cylindriques, sphériques, coniques ;
- connexion au circuit - à l'aide d'un accouplement, d'une bride, d'une soudure, etc. ;
- méthode de gestion - automatique, semi-automatique, manuel.
Le dispositif de mélange est équipé d'une tige située au centre et ne contient qu'un seul robinet à bille. Il ferme la soupape d'admission au bon moment.
Dans les appareils de type séparateur, la tige est équipée de deux vannes montées dans les tuyaux de sortie.
Il fonctionne selon un schéma légèrement différent. Le fonctionnement d'une vanne à trois voies devient plus clair après une analyse détaillée de sa conception.
Le corps de ce type de produit est moulé. Il est en laiton ou en bronze avec un revêtement galvanique de chrome-nickel. Il remplit à la fois des fonctions protectrices et décoratives. Pour le raccordement au pipeline, il existe des coudes filetés - seulement trois pièces. Le type de connexion filetée dépend du modèle sélectionné.
Les paramètres de pression optimaux dans le système de chauffage pour un fonctionnement stable de la vanne sont de 10 kg/cm².Si cette valeur est dépassée, des problèmes peuvent survenir.
Il existe également des restrictions sur les indicateurs de température - 95º pour les chaudières, 110º pour les panneaux solaires. Le réglage autorisé de la température du liquide de refroidissement pour différents modèles est compris entre 20 et 60º. La productivité varie de 1,6 à 2,5 m3/h.
Comment fonctionne l'appareil
En installant une vanne mélangeuse à trois voies, il est possible de s'assurer que la température de sortie du liquide se situe dans les limites établies.
Le principe de fonctionnement d'un système de chauffage fermé et d'un système d'alimentation en eau chaude est le même. La seule différence est que dans le premier cas, le liquide de refroidissement transfère uniformément la chaleur de la source aux radiateurs et dans le second, il transfère l'eau chaude aux appareils électroménagers.
Jusqu'à ce que l'élément sensible à la température atteigne une certaine température, le liquide de refroidissement est alimenté par le tuyau avant et s'écoule librement dans celui de droite. Lorsque l'élément de travail atteint une température supérieure à celle réglée, il se dilate.
Cela implique que la vanne se déplace verticalement vers le bas et, par conséquent, bloque le chemin d'écoulement du liquide de refroidissement chauffé par le bas. Ensuite, le tuyau de gauche s'ouvre pour fournir du liquide froid.
Mélanger un liquide froid avec un liquide chaud égalise la température. L'élément sensible à la température reprend sa forme précédente et le registre revient à sa position d'origine.
Si une vanne à trois voies est installée dans un circuit de retour, le processus doit alors se dérouler dans l'ordre inverse. Lorsque le liquide refroidit, un chemin est directement ouvert pour l'eau chaude de la chaudière.
Mécanisme d'entraînement de l'appareil
Le type de mécanisme d'entraînement peut également être différent pour les vannes. L'entraînement peut être hydraulique, électromécanique, pneumatique ou manuel.
Les entraînements électromécaniques sont divisés en types, le plus courant étant le simple thermostatique. Il fonctionne grâce à la dilatation d’un liquide contenant un élément thermoactif dans sa composition. En conséquence, une pression se produit sur la tige. Il s'agit d'une conception facilement amovible utilisée dans les produits installés dans les systèmes domestiques.
L'option suivante est un entraînement avec une tête thermostatique équipée d'un élément sensible à la température. L'appareil est complété par un capteur de température à distance situé directement dans la canalisation. Il est relié au variateur par un tube capillaire.
Ce type d'ajustement est considéré comme le plus précis. Si vous le souhaitez, le simple entraînement thermostatique peut facilement être remplacé par une tête thermostatique.
Il existe une option de vanne à trois voies à commande électrique. Il est contrôlé par un contrôleur équipé de capteurs de température et envoyant des commandes au mécanisme principal. Une version simplifiée d'un variateur avec un contrôleur est un servomoteur.
Il contrôle directement la vanne. Le lecteur le plus simple est manuel. Ici, le réglage se fait en tournant le capuchon en plastique doté d'un raccord fileté. Son fond est en contact avec l'extrémité de la tige. La bobine se déplace en tournant ou en dévissant.
La présence d'un variateur électrique ou servo permet de programmer le régime de température en fonction de l'heure de la journée. La vanne à trois voies n'est pas initialement équipée d'un mécanisme d'entraînement.Il est acheté séparément en fonction des caractéristiques d'un réseau de chaleur particulier. Le produit peut être utilisé dans n'importe quel système de chauffage.
Où sont utilisées les vannes à trois voies ?
Les vannes de ce type se trouvent dans différentes versions. Ils sont inclus dans le schéma de câblage planchers chauffants pour assurer un chauffage uniforme de toutes ses sections et éviter la surchauffe des branches individuelles.
S'il existe une chaudière à combustible solide, de la condensation est souvent observée dans sa chambre. L'installation d'un robinet à trois voies aidera à le combattre.
Un appareil à trois voies fonctionne efficacement dans un système de chauffage lorsqu'il est nécessaire de connecter le circuit ECS et de séparer les flux de chaleur.
L'utilisation d'un robinet dans la tuyauterie du radiateur permet de s'en passer contourne. Son installation sur la ligne de retour crée les conditions d'installation d'un court-circuit.
Nuances du choix d'un appareil
Les directives suivantes sont générales lors de la sélection d'une vanne à trois voies appropriée :
- Les fabricants réputés sont préférés. Souvent sur le marché, vous pouvez trouver des vannes d'arrêt de mauvaise qualité provenant de sociétés inconnues.
- Les produits en cuivre ou en laiton ont une plus grande résistance à l'usure.
- La commande manuelle est plus fiable, mais moins fonctionnelle.
Le point clé réside dans les paramètres techniques du système dans lequel il est censé être installé. Les caractéristiques suivantes sont prises en compte : le niveau de pression, la température la plus élevée du liquide de refroidissement au point d'installation de l'appareil, la perte de charge admissible, le volume d'eau traversant la vanne.
Seule une valve avec la bonne capacité fonctionnera bien. Pour ce faire, vous devez comparer les performances de votre système de plomberie avec le coefficient de débit de l'appareil. Il est obligatoirement indiqué sur chaque modèle.
Pour les pièces à espace limité, comme une salle de bain, il est irrationnel de choisir une vanne coûteuse avec un thermomixeur.
Les grandes surfaces avec plancher chauffant nécessitent un appareil avec contrôle automatique de la température. La ligne directrice pour la sélection devrait également être la conformité du produit GOST 12894-2005.
Le coût peut être très différent, tout dépend du fabricant.
Dans les maisons de campagne avec installé chaudière à combustible solide Le circuit de chauffage n'est pas très compliqué. Une vanne à trois voies de conception simplifiée convient ici tout à fait.
Il fonctionne de manière autonome et ne possède ni tête thermique, ni capteur, ni même tige. L'élément thermostatique qui contrôle son fonctionnement est réglé sur une température spécifique et est situé dans le boîtier.
Fabricants d'appareils à trois voies
Il existe sur le marché une large gamme de vannes à trois voies provenant de fabricants réputés et inconnus. Le modèle peut être sélectionné après avoir déterminé les paramètres généraux du produit.
La première place du classement des ventes est occupée par les vannes d'une entreprise suédoise Esbé. Il s'agit d'une marque assez connue, les produits à trois voies sont donc fiables et durables.
Les vannes à trois voies d'un fabricant coréen sont connues des consommateurs pour leur qualité. Navien. Ils doivent être achetés si vous possédez une chaudière de la même entreprise.
Une plus grande précision de réglage est obtenue en installant un appareil d'une entreprise danoise Danfoss. Cela fonctionne de manière entièrement automatique.
Les vannes sont de bonne qualité et à un coût abordable Valtec, fabriqué conjointement par des spécialistes d'Italie et de Russie.
Les produits de la société américaine fonctionnent efficacement. Honeywell. Ces vannes ont une conception simple et sont faciles à installer.
Fonctionnalités d'installation du produit
Lors de l'installation de vannes à trois voies, de nombreuses nuances surviennent. Le bon fonctionnement du système de chauffage dépend de leur comptabilité. Le fabricant inclut des instructions pour chaque vanne, dont le respect vous aidera à éviter de nombreux problèmes par la suite.
Recommandations générales d'installation
L'essentiel est d'installer dans un premier temps la vanne dans la bonne position, en suivant les conseils indiqués par les flèches sur le corps. Des panneaux indiquent la trajectoire de l'écoulement de l'eau.
Le symbole A indique un déplacement direct, B - une direction perpendiculaire ou de contournement, AB - une entrée ou une sortie combinée.
En fonction du sens, il existe deux modèles de vannes :
- avec un design symétrique ou en forme de T ;
- avec asymétrique ou en forme de L.
Lorsqu'il est installé le long du premier d'entre eux, le liquide pénètre dans la vanne par les trous d'extrémité. Il sort par celui central après mélange.
Dans la deuxième option, le flux chaud entre par l'extrémité et le flux froid entre par le bas. La sortie après mélange du liquide à différentes températures se fait par la deuxième extrémité.
Le deuxième point important lors de l'installation d'un mitigeur est que son entraînement ou sa tête thermostatique ne doit pas être positionné vers le bas. Avant de commencer les travaux, une préparation est nécessaire : couper l'eau avant le point d'installation. Ensuite, vérifiez le pipeline pour détecter la présence de résidus qui pourraient provoquer une défaillance du joint de la vanne.
L'essentiel est de choisir un emplacement d'installation permettant d'accéder à la vanne. Il faudra peut-être le vérifier ou le démonter à l'avenir. Tout cela nécessite de l'espace libre.
Insert de vanne mélangeuse
Lors de l'installation d'une vanne mélangeuse à trois voies dans un système de chauffage urbain, plusieurs options peuvent être proposées. Le choix du circuit dépend de la nature du raccordement au système de chauffage.
Lorsque, selon les conditions de fonctionnement de la chaudière, un phénomène tel qu'une surchauffe du liquide de refroidissement dans le retour est admissible, une surpression apparaît nécessairement. Dans ce cas, un cavalier est installé pour étrangler l'excès de pression. Il est installé parallèlement au mélange de vannes.
Le schéma sur la photo est une garantie d'une régulation de haute qualité des paramètres du système. Si la vanne à trois voies est raccordée directement à la chaudière, ce qui est le plus souvent le cas dans les systèmes de chauffage autonomes, une vanne d'équilibrage doit être insérée.
Si vous négligez la recommandation concernant l'installation d'un dispositif d'équilibrage, des modifications importantes du débit du fluide de travail, en fonction de la position de la tige, peuvent survenir dans l'orifice AB.
Le raccordement selon le schéma ci-dessus ne garantit pas l'absence de circulation du liquide de refroidissement à travers la source.Pour y parvenir, il faut en plus connecter un limiteur hydraulique et une pompe de circulation à son circuit.
La vanne mélangeuse est également installée dans le but de séparer les flux. Cela s'avère nécessaire lorsqu'il est inacceptable d'isoler complètement le circuit source, mais qu'il est possible de contourner le liquide vers le retour. Le plus souvent, cette option est utilisée lorsqu'il existe une chaufferie autonome.
Veuillez noter que certains modèles peuvent provoquer des vibrations et du bruit. Cela se produit en raison d’une incohérence dans les directions d’écoulement dans le pipeline et dans le produit mélangé. De ce fait, la pression au niveau de la vanne peut descendre en dessous du niveau admissible.
Installation d'un dispositif de séparation
Lorsque la température de la source est supérieure aux besoins du consommateur, une vanne est incluse dans le circuit qui sépare les flux. Dans ce cas, à débit constant tant dans le circuit de la chaudière que chez le consommateur, le liquide surchauffé n'atteindra pas ce dernier.
Pour que le circuit fonctionne, les deux circuits doivent avoir pompe.
Sur la base de ce qui précède, des recommandations générales peuvent être résumées :
- Lors de l'installation d'une vanne à trois voies, des manomètres sont installés avant et après celle-ci.
- Pour éviter l'entrée de toutes sortes d'impuretés, un filtre est installé devant le produit.
- Le corps de l'appareil ne doit être soumis à aucune charge.
- Une bonne régulation doit être assurée en insérant des dispositifs devant la vanne qui étranglent la surpression.
- Une fois installée, la vanne ne doit pas se trouver au-dessus de l'actionneur.
Il est également nécessaire de maintenir des sections droites avant et après le produit recommandé par le fabricant. Le non-respect de cette règle entraînera une modification des caractéristiques techniques déclarées. La garantie sur l'appareil ne s'appliquera pas.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Nuances d'installation, en tenant compte de ce qui garantit le bon fonctionnement de la vanne :
Détails de l'installation des vannes lors de l'installation de planchers chauffants :
Un composant du système de chauffage tel qu'une vanne thermostatique à trois voies est nécessaire, mais pas dans tous les cas. Sa présence est une garantie d'une utilisation rationnelle du liquide de refroidissement, permettant une consommation de carburant économique. De plus, il agit également comme un dispositif garantissant le fonctionnement sûr de la chaudière TT.
Cependant, avant d'acheter un tel appareil, vous devez d'abord vous renseigner sur la faisabilité de son installation.
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Les gars, l'heure dans la vidéo est 9h25. D'où obtiendra-t-il de l'eau froide afin de diluer la température du liquide de refroidissement dans le plancher chauffant à la valeur requise si vous y avez un clapet anti-retour (il doit prélever de l'eau pour la dilution de la conduite de retour)