Трехходовой клапан с сервоприводом
Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE
Открываю завесу тайн работы сервопривода для трехходовых клапанов.
Предоставляю реквизиты паспорта и видео работы сервопривода. Также показываю, как присоединить и установить и затем еще настроить сервопривод для трехходового клапана.
И так начнем.
В этой публикации мы будем рассматривать на данное время самый многофункциональный сервопривод ESBE 99K2, который изображен на картинке и клапан ESBE VRG131.
Сервопривод реализуется с 2-мя комплектами подсоединения, для 2-ух разных параметров трехходовых клапанов с крутящимся клапаном по круговой на безграничный поворот. Детальнее будет отмечено и в паспорте и на видео.
1. Сам трехходовой клапан — имеет в себе шаровый клапан, крутящийся по круговой на безграничный поворот. Для работ клапан нужно поворачивать по часовой, и против часовой от 90-180 градусов поворота.
2. Сервопривод — это электрооборудование и устройство для того, чтобы вращать этот шаровый клапан. Вращением клапана выполняется открытие и закрывание 2-ух проходов, а 3-ий проход регулярно открыт. Сервопривод посредствам термодатчика приводит поворот в необходимое направление для открытия или закрывания подающей горячей телефонной линии циркуляции. Детальнее на видео и в паспорте. Также разбираем, как настроить клапан для определенной схемы.
Сервопривод ESBE 99K2, плюсы:
При 90 градусах, имеется возможность в настоящем времени установить нужный поворот шарового клапана, для тестирования(нажать на кнопку и прокрутить). Если требуется поворот на 180 градусов, то ручка не ставится и регулировка не может быть. Да и это не к чему, функция полезна только мастерам, когда выполняться испытание смесительного узла.
Минус: Если нет электрической энергии, то клапан не идет назад в какое-либо положение, а замирает в том положение, в котором он выставлен автоматично.
А в общем применяется для масштабных объектов, где следует приготовить смесительный узел с высокой производительностью расхода (от 2 кубов в час и выше).
Трехходовой клапан с сервоприводом
Трехходовой клапан с сервоприводом для ГВС
Для большинства начинающих сантехников трехходовой клапан таит много таинств и загадок. В данной заметке я постараюсь объяснить, как будет работать трехходовой клапан с сервоприводом трех разнообразных моделей. Мы будем рассматривать логику работы и электрическую схему включения сервоприводов.
Вариант 1: Цена от 6300 до 9200 рублей. Могут быть варианты артикулов.
Вариант 2: Цена около 2500-5000 рублей, если постараться найти его на китайском сайте и выбрать с Китая.
Вариант 3. Дорогостоящий вариант, зато вариантов немало. Цена может быть около 15-20 тыс. руб.
Схема подсоединения трехходового клапана с сервоприводом для ГВС
Клапан можно установить как на подающую линию (подачу), так и на обратную линию трубопровода (обратку).
Многие зададут вопрос: — А куда лучше? На подачу или на обратку?
По функционалу ГВС это не принципиально. Однако есть определенные моменты, почему нужно установить на подачу или на обратку.
Невидимые моменты между подачей и обраткой:
1. Трехходовой клапан устанавливают на подачу, чтобы обратную линию трубо-проводов разгрузить от всяких клапанов, которые могут закрывать проход носителя тепла. Говоря проще, чтобы удалить воду из системы обогрева. Также способствует при пуске системы обогрева. Заполнение системы водой и высвобождение воздуха происходит лучше. Трехходовой клапан на обратке будет помехой наливать и сливать воду из системы обогрева.
2. Также трехходовой клапан ГВС устанавливают на подачу для того, дабы получить четкое распределение сопротивления в плане гидравлики относительно насоса на линии насоса. Выразился, разумеется, тяжело. Однако если Вы начнете изучать, как делится давление в каждой точке системы обогрева, Вы поймете разницу того, как оказывают влияние самые разные клапана на распределение давления. Это воздействие будет крепче, чем больше потеря появляется на клапана. Говоря проще, в системе в какой-то точке может возникнуть невысокое критическое давления. А невысокое давление может вызвать кавитацию в насосах и не только в насосах.
3. При завышеных температурах (90-110) трехходовой клапан можно установить на обратку. По большей части это необходимо делать там, где есть котлы твердотопливного отопления. Где нет защит от большой температуры. Высокая температура приводит к нарушению герметичности клапанов.
Кто то из Вас знает, почему необходимо устанавливать мембранный бак на обратную линию насоса? Или считает, что его можно установить куда угодно? А Вы знаете, почему насос устанавливается на подачу или на обратку? Ответ: Все вследствие того, что от того где хранятся данные детали меняется распределение давления в самых разнообразных точках трубопровода. А в большинстве случаев снова основой становится удобство заливать и сливать тепловой носитель в системе обогрева. Также способствует избежать завоздушивания и многое иное.
А почему в инструкции котлового оборудования предлагают держать давление не меньше 1,5 Bar? Так как в теплообменном аппарате котла нельзя понижать давление! Снижение давление приводит к кавитации носителя тепла в теплообменном аппарате. Также приводит к раннему закипанию носителя тепла. А это все приводит не только к понижению мощности котла, но и отложению накипи в теплообменных аппаратах, что приводит к отложению накипи и зарастанию теплообменных аппаратов. Что со своей стороны приводит к малому служебному сроку котлового оборудования.
А Вы размышляете, если прибор для определения величины давления демонстрирует 1,5 Bar, это значит, что давление меньше 1,5 Bar не может находиться в системе на такой же высоте где прибор для определения величины давления? Ответ: Подобное может быть и чаще это происходит у владельцев, которые собственными силами выдумывают, где будет стоять насос и мембранный бак. И не знают, как после чего будет распределяться давление.
Детальнее о распределении сопротивления в плане гидравлики Вы будете знать здесь: http://infobos.ru/str/601.html
Также как оказывает влияние мембранный бак на распределение давления: http://santeh-baza.ru/viewtopic.php?f=2&t=93
Для чего необходим трехходовой клапан для ГВС?
Первая задача трехходового клапана для ГВС это перенаправить движение носителя тепла от отопительной системы в сторону Косвеника (иного трубного змеевика) и обратно в режиме автомат.
Как только пришла команда подогревать косвеник, то необходимо перенаправить тепловой носитель в сторону змеевика БКН. Сигнал о нагреве создается специализированным реле, который находится у БКН(Косвеника). Другими словами БКН имеет встроенное электрическое термо-реле, которое даёт контакт переключения.
Как смотрится трехходовой клапан для ГВС?
Сам по себе клапан как правило имеет разную форму. Клапан как правило имеет двигающийся шток. Тоже может быть клапан с крутящимся механизмом.
Вариант 1 и вариант 2 – это клапаны с передвижением штока.
Вариант 1. Подойдёт для приватного дома до 8 человек и 4 сантехнических узлов. Это конкретный строгий стандарт клапанов и не подлежит разным вариантам по пропускной способности. Просто вследствие того, что такой клапан чаще стоит изнутри котла настенного типа. И он часто имеет собственный конкретный диаметр и способность пропуска. К несчастью, я не смог найти его способность пропуска.
Вариант 2. Вариантов бывает очень много, в плане пропускной способности и выбора диаметров.
Вариант 3. Клапан с крутящимся механизмом называют ротационным смесительным клапаном. Ротационный смесительный клапан может применяться не только для смешивания, но и для того, чтобы просто перенаправить поток носителя тепла в другой провод труб.
Вариант 3 предназначается в основном для клапанов с высокой пропускной способностью. Обладает возможностью задействовать клапана с большим диаметром (пропускной способностью). Другими словами можно применять различное много клапанов с самыми разными потенциальными диаметрами:
Ротационные смесительные клапаны.
К подобным клапанам устанавливается сервопривод(электрический привод).
Вариант 1. Как не прекращает работу такой клапан? Скорость переключения ориентировочно 8 секунд.
Такой клапан предназначается для внедрения его во внутрь котла. Зато вы его можете приобрести отдельно. И задействовать где-нибудь с наружной стороны для собственных собственных предназначений. Подобную модель трехходового клапана могут ставить на самые разнообразные котлы различного изготовителя. Итак, для того чтобы приобрести или выбрать такой клапан необходимо обращаться в супермаркет, где торгуют навесными котлами. И попросить продавца выбрать собственно эту деталь (Трехходовой клапан 3/4 для котлов Thermona THERM). Порекомендовать показать артикул: 21053. Также можно его выбрать во всемирной сети введя в поиск: Трехходовой клапан 3/4 для котлов Thermona THERM артикул 21053.
У этого клапана имеется один минус: Из собственного опыта, имеет изъяны в работе. Другими словами при переключении направления, моторчик не может остановиться. И это вызывает звук трещания фиксаторов. Эта проблема появляется тогда, когда сервопривод находится в горячей обстановке. Другими словами на холодную не прекращает работу отлично. Если котел будет работать на 75 градусов и более эта проблема может возникнуть. Я персонально сталкивался с данной проблемой и механически знаю, благодаря чему это происходит. Не хватает длины паза, в которую проникает фиксатор. Моторчик своевременно не останавливается и функция фиксатора не делает выключения контактов питания моторчика. Как решается проблема такого рода описано на форуме: http://santeh-baza.ru/viewtopic.php?f=22&t=266
Электрическая рабочая схема клапана для ГВС котла Thermona?
Электросхема с котлом и накопительным водонагревателем
У сервопривода есть три контакта один общий. Если дать напряжение 220 Вольт на 2 контакта (направление 1 + общий) Будет одно положение. На иное положение необходимо дать напряжение 220 Вольт на другой контакт (Направление 2 + общий). Фаза и ноль сети 220 Вольт не принципиально.
Сам сервопривод не обладает электронной платой. Там моторчик не прекращает работу на 220 Вольт. У этого моторчика есть 2 контакта, замыкая 220 Вольт, моторчик вращается исключительно в одну сторону.
Но кроме самого моторчика есть механическая логика его работы. Эта логика выключает питание моторчика, если достигнуто конкретное положение клапана.
Если запирать 220 Вольт на конкретные контакты Вы получаете необходимое действие сервопривода.
Положение клапана 1: Общая клемма + клемма 1
Положение клапана 2: Общая клемма + клемма 2
Напряжение снимать не надо, моторчик сам выключится, когда достигнет необходимого поворота. Сервопривод имеет механическую структуру переключения. И сам выключится по достижению поворотного угла.
Скорость переключения ориентировочно 8 секунд. Написано в руководстве котла.
Вариант 2. Клапан с сервоприводом Honeywell VC4013. Скорость переключения 7 секунд.
Вариант 2 не прекращает работу также как и вариант 1.
В моделях можно отыскать двухходовые и трехходовые клапаны от 1/2 дюйма до 1” дюйма. Пропускная способность до 7,7 Kvs
Вариант 3. Не простой вариант, который просит более подробного изучения. Имеет очень разный функционал работы.
Если у Вас есть более производительная система обогрева + ГВС с чрезмерными расходами. То задействовать клапаны варианта 1 и 2 не имеет возможности, так как они имеют малую способность пропуска!
Это устройство состоит из 2-ух деталей:
1. Ротационный смесительный клапан (диаметр на выбор)
Одновременно с сервоприводом реализуется набор подсоединения к трехходовому клапану.
Рабочий принцип варианта 3 аналогичный, как и у вариантов 1 и 2. Дать напряжение на 2 проводника для какого-то конкретного положения.
Чтобы сервопривод подошёл к клапану необходимо подобрать трехходовой клапан ESBE. И сервопривод изготовителя ESBE. Ниже будет каталог клапанов и сервоприводов для того что бы познакомится.
Трехходовой клапан ESBE
Модели клапана, которые вам пригодятся:
На 25: ESBE VRG 1313MG25 Kvs = 10 м3/час. артикул: 11601000
На 32: ESBE VRG 1313MG32 Kvs = 16 м3/час. артикул: 11601100
На 40: ESBE VRG 1313MG40 Kvs = 25 м3/час. артикул: 11301200
На 50: ESBE VRG 1313MG50 Kvs = 40 м3/час. артикул: 11401200
Этим клапанам для поворота необходима сила крутящего момента не ниже 5 Нм. Сервопривод даёт 6 Нм. Однако не ошибайтесь, так как есть сервопривода с крутящим моментом 3 Hм.
Модель сервопривода: ESBE ARA641 на 220 Вольт. 30 секунд. Номер артикула 12101100
1. Поворот 90 градусов. Есть настройка корректировки градуса. Можно создать немножко побольше или чуть переместить в сторону.
2. 3х точечное управление. Другими словами 3 контакта 220 Вольт для управление: Клемма 1, клемма 2 и общая клемма.
3. Время, за которое привод повернется на 90 градусов зависит от модели. Модель ARA641 30 сек.
4. Провод провода 1,5 метра.
5. Крутящая сила: 6 Нм.
Электросхема сервопривода: ESBE ARA641
У такого устройства есть три проводника: Синий, коричневый и черный.
Синий – общий проводник, в большинстве случаев на него замыкают Ноль
Коричневый и черный это проводники положения 1 и 2.
Когда идет напряжение 220 Вольт на синий и черный привод поворачивается в одну сторону на 90 градусов.
Когда идет напряжение 220 Вольт на синий и коричневый привод поворачивается в оборотную сторону на 90 градусов.
У подобных сервоприводов есть кнопочка для выключения направления движения клапана. Другими словами принудительно можно направить клапан в необходимое положение в период проведения ремонтных работ или теста.
Нужно обратить внимание, чем больше клапан тем, больше может понадобится крутящая сила.
В каталоге ESBE Вы можете выбрать прочие клапаны и сервоприводы!
1. Подобрать не трехточечное (трехконтактное) управление, а двухточечное управление. Другими словами на один контакт идет стабильное напряжение, а на второй контакт вы просто даёте или отбираете напряжение.
2. Поворотный угол будет намного больше 90 градусов. К примеру, 180 градусов.
3. Время закрытия не 30 секунд, а гораздо выше. К примеру, может потребоваться плавный переход до 1200 секунд.
4. Взять привод со второй силой крутящего момента.
5. Привод на 24 или 220 вольт.
6. Можно выбрать сервопривод не только для переключения, но и для получения необходимой температуры смешиванием.
Скачать каталог ESBE для выбора клапана и сервопривода: esbekatal.pdf
Если у кого-то есть двухточечный сигнал от косвеника или от какого-либо терморегулятора имеющий только двухточечный контакт, тогда можно применить электромагнитное переключающее реле.
Данную модель необходимо искать в специальных магазинах электрики и электроники.
Модель: ABB CR-P230AC2. На контакт 1 и 2 подается 220 вольт. Нагрузка переключающих контактов на 8 ампер не превосходить. 8 А х 220 Вольт = 1700 Вт. Удержит оборудование до 1700 Вт. К насосам и лампам с нитью накала не относится так как первый пуск просит больших токов.
Для того, чтобы ее присоединить к проводам применяется специализированный разъем:
Цоколь ABB CR-PLSх (закономерный) для реле CR-P
Как работают трехходовые клапаны и сервоприводы.
Привет всем читателям этого блога! В этой публикации будут обговариваться трехходовые клапаны и сервоприводы. Написана заметка на уровне ликбеза, благодаря этому профессионалов попрошу громко не хихикать над обсуждаемыми тут вопросами. Начинаем рассмотрение с трехходовых клапанов, а потом переходим к сервоприводам. Перейдем к делу.
Что такое трехходовой клапан и для чего он необходим?
Из названия трехходового клапана ясно, что он имеет три резьбовых или фланцевых соединения. Есть два варианта подобных клапанов:
- Термосмесительные — применяются для организационных работ подмеса холодного носителя тепла из «обратки» к горячему тепловому носителю «подачи». Применяется это в теплых гидравлических полах, тепловых узлах строений и с целью защиты теплообменных аппаратов котлов. Такие «трехходовики» выделяются по диаметру крепёжного соединения в виде резьбы и диапазону температурные регулировки.
- Тумблеры потока — они меняют направление направления носителя тепла, а сказать точнее они меняют контур, по которому он течет. Так, к примеру, тумблеры потока повсеместно применяются для подсоединения косвеников к котлам отопления. В такой схеме трехходовой клапан через сервопривод подключен к термостатическому клапану электрического водонагревателя и при достижении пороговой температуры происходит переключение клапана и включение загрузочного насоса. После чего горячий тепловой носитель начинает течь через теплообменный аппарат электрического водонагревателя и подогревать воду изнутри него.
Если вам интересно, другими словами отдельная заметка о косвениках и схемах его подсоединения. Читайте и расширяйте собственный кругозор.
Устройство внутри трехходовых клапанов.
Сейчас необходимо рассмотреть техническое устройство трехходовых клапанов. Начинаем поэтапно с устройства термосмесительного клапана. Для того, чтобы иметь наглядное представление о его внутреннем строении, взгляните на следующий рисунок:
-
Маховичок клапана.
- Вход горячей воды.
- Термочувствительный компонент.
- Выход смешанной воды.
- Вход холодной воды.
Термочувствительный компонент становится шире или сжимается в зависимости от температуры. Это дает возможность держать конкретную температуру на выходе подмеса (4). Температурного колебания в большинстве случаев лежат в границах 2-ух или трех градусов в зависимости от разности давлений холодной и горячей воды. Наличие в термосмесительном клапане накипи также снижает точность его регулировки. Температура воды на выходе клапана может быть задана жестко во время изготовления клапана, либо может меняться в определенных пределах. Выполняется это с помощью вращения регулировочного колеса.
Сейчас переходим к рассмотрению иного вида клапанов — тумблеров направления потока. Собственно, такие клапаны как правило будут работать и как смесительные, но управляются они с помощью ручной настройки или сервопривода. Для большей наглядности смотрите рисунок ниже:
По своей сути такой клапан — кран шаровый, у которого отверстия в шаре не находятся на одной линии, а созданы под прямым углом друг к другу. Для полнейшего переключения потока нужен поворот шара на 90°. Давайте посмотрим вид подобного клапана сверху:
Угловая шкала указывает на то в каком положении расположена шар изнутри клапана. Как я уже говорил, очень часто такие клапана используют для подсоединения косвеника к котлу. Схема подсоединения будет смотреться так:
В данной схеме тепловой носитель будет циркулировать или через теплообменный аппарат электрического водонагревателя, или через батареи отопления. Сервопривод клапана будет управляться термостатическим клапаном электрического водонагревателя. Сейчас давайте побеседуем о самых основных технических особенностях подобных клапанов:
- Диаметр подсоединения — диаметр резьбы в дюймах.
- Температура работы — температура носителя тепла, при которой клапан отработает весь эксплуатационный период.
- Материал корпуса и уплотнений — очень часто, такие клапаны делаются из латуни, а для уплотнений может быть применен эластомер (резина) типа EPDM.
- Номинальный поток — меряется в кубических метрах за час и определяет предел пропускной способности клапана. Номинальный поток прямо пропорционален диаметру подсоединения клапана.
- Рабочая среда — такой параметр определяет то, в какой обстановке будет работать данный узел. К примеру, это может быть только вода, либо растворы гликолей (антифризов для отапливания).
Давайте перемещаться дальше, следующая остановка — сервопривод!
Что такое сервопривод и как он устроен?
Давайте начинаем с определения. Сервопривод — это электродвигаетль, управляемый через отрицательную обратную связь. В этом случае отрицательной обратной связью будет измеритель поворотного угла вала, который прекращает движение вала при достижении необходимого угла. Чтобы воочию себе представлять сервопривод, смотрите ниже на картинку:
Устройство внутри сервопривода.
Как в большинстве случаев, для наглядности разберем устройство сервопривода по рисунку:
Как видно, изнутри сервопривода размещены следующие важные части:
- Электромотор.
- Редуктор, который состоит из нескольких шестеренок.
- Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
- Потенциометр — эта та самая негативная обратная связь, благодаря которой выполняется управление углом поворота вала.
- Управляющая электроника, которая расположилась на монтажной плате.
- Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и сигнал управления.
Сигнал управления сервопривода.
Давайте сейчас детально остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех, кто не знает о чем говорится привожу еще одну картинку:
Другими словами ширина импульса (по времени) определяет величину поворотного угла вала. Настройка подобных управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от определенного привода. Кол-во управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал. Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так дальше.
Заключение публикации.
В данной заметке я рассмотрел (очень коротко) трехходовые клапана и сервоприводы. Главное зачен они нужны — автоматизация управления техническими сетями (водообеспечением, теплоснабжением и так дальше). Они дорого стоят и в большинстве случаев без них можно обойтись, но все таки есть случаи когда без них вряд ли можно обойтись, к примеру при вышеописанной схеме подсоединения электрического водонагревателя. На этом все, пишите собственные вопросы в комментариях и жмите кнопки соцсетей.
