Dreiwege-Regelventile

Dreiwegeventile sorgen für einen variablen Durchfluss durch die Spule und halten gleichzeitig den Durchfluss im System einigermaßen konstant.

Misch- und Verteil-Dreiwegeventile sind in dargestelltAbbildungen 1. In a mixing valve, two incoming streams are combined into one outgoing stream. In a diverting valve, the opposite takes place. The exiting port of the mixing valve and the entering port on the diverting valve are called the common port, typically labeled C (for common), or sometimes AB.

Abbildung 1. Mixing (Left) and Diverting (Right) Valve Configurations

InFigur 2, the bottom port of the mixing valve is shown as normally open to the common port, COM. (open to the common when the stem is up).

Figur 2. Dreiwege-Mischventil

This port is typically labeled NO (for normally open), although it is sometimes labeled B (bottom port). The other port is normally closed to the common and is typically labeled NC (normally closed), although it is sometimes labeled A or U (upper port). The common outlet is usually labeled COM or OUT. The diverting valve is similarly labeled.

InFigur 3Auf der Seite ist der gemeinsame Anschluss des Umleitungsventils an der gleichen Stelle wie der des Mischventils dargestellt.

Figur 3. Dreiwege-Umleitungsventil

With some manufacturers, the valve may be designed so that the common port is the bottom port, with water exiting left and right. Notice that, like two-way valves, the plugs for both mixing and diverting valves are arranged to avoid water hammer (i.e., flow is under the valve seat). Therefore, it is important that the valve be properly piped and tagged with respect to flow direction, and a mixing valve must not be used for diverting service, or vice versa.

Mischventile sind kostengünstiger als Umlenkventile und daher häufiger anzutreffen. In den meisten Fällen, in denen Dreiwegeventile gewünscht werden, werden diese in der Mischkonfiguration angeordnet, gelegentlich ist jedoch ein Umleitungsventil erforderlich.

The more common use of mixing valves over diverting valves is apparently the reason why two-way valves are traditionally placed on the return side of coils (where a mixing valve must go) rather than on the supply side (where a diverting valve would be). From a functional perspective, it makes kein UnterschiedAuf welcher Seite der Spule befindet sich das Zweiwegeventil? Zweiwegeventile, die sich auf der Rücklaufseite der Rohrschlange befinden, halten den Pumpenauslassdruck an den Hydronikschlangen aufrecht, um eine positive Entlüftung aus dem Rücklaufverteiler der Schlange zu ermöglichen. Darüber hinaus wird die durch das Ventil auf der Rücklaufseite strömende Flüssigkeit durch den Wärmeverlust/-gewinn durch die Spule temperiert.

Abbildung 4zeigt zwei typische Schaltpläne für Dreiwege-Mischventile.

Abbildung 4. Typische Dreiwege-Mischventilanordnungen

Beachten Sie, wie die Ventilanschlüsse beschriftet sind. Es ist wichtig, dass Steuerschaltpläne auf diese Weise gekennzeichnet sind, um sicherzustellen, dass das Ventil in der gewünschten Konfiguration verrohrt ist, damit es in die richtige Position gelangt und richtig auf die Steueraktion des Controllers reagiert. Der gemeinsame Anschluss ist so ausgerichtet, dass der Durchfluss immer zum Verteilungsrücklauf zurückkehrt. Im Beispiel obenAbbildung 4, das Ventil ist normalerweiseclosed to flow through the coil. If the normally open arrangement was desired, the port labels on the schematic could simply be reversed (the NO label would be shown at the valve return). However, because the normally open port on a real three-way mixing valve is on the bottom, simply relabeling the schematic encourages errors in the field. It is better to rearrange the schematic, as shown on the bottom of Abbildung 4, damit der NO-Anschluss an der richtigen Position angezeigt wird.

Beachten Sie das Ausgleichsventil in der Spulen-Bypassleitung vonAbbildung 4. While not generally a part of the control system (and, as such, it is not typically shown on control schematics), this valve is nevertheless essential for proper operation of the water distribution system unless the coil pressure drop is very low. The valve must be balanced to match the pressure drop of the coil so that when the valve is in the bypass position, the pressure drop will be similar to the path through the coil. Without the valve, a fluid short-circuit occurs and the supply-to-return differential pressure in the system will drop, possibly starving other coils in the system that require a higher differential pressure.

Stopfen in Dreiwegeventilen sind in den gleichen Ausführungen wie Zweiwegeventile erhältlich, typischerweise linear und gleichprozentig. Allerdings stellen nicht alle Hersteller beide Modelle in allen Größen her, sodass der Designer nicht immer die Flexibilität bei der Auswahl innerhalb der Produktlinie eines Herstellers hat. In einigen seltenen Fällen werden Ventile mit zwei unterschiedlichen Steckerarten gebaut, sodass sich das Ventil für einen Anschluss linear und für den anderen gleichprozentig verhält. Umlenkventile scheinen hauptsächlich mit Kegeln mit gleichem Prozentsatz erhältlich zu sein. Die Auswahl des Steckerstils wird im nächsten Abschnitt erläutert.

Während Dreiwegeventile am häufigsten dort eingesetzt werden, wo ein konstanter Flüssigkeitsfluss gewünscht wird, führen sie in der Realität nicht zu einem konstanten Fluss, unabhängig davon, welcher Stopfentyp ausgewählt wird. Wie oben erwähnt, kann das Ausgleichsventil verwendet werden, um sicherzustellen, dass der Durchfluss derselbe ist, wenn der Durchfluss zu 100 % entweder durch die Spule oder den Bypass fließt. Befindet sich das Ventil jedoch zwischen diesen beiden Extremen, erhöht sich der Durchfluss bei einem linearen Kegel immer und in geringerem Maße bei einem gleichprozentigen Kegel. Der Grund dafür wird deutlich, wenn wir uns im nächsten Abschnitt mit der Größe und Auswahl von Ventilen befassen.

Vor der Auswahl und Dimensionierung müssen wir noch ein weiteres Verhaltensmerkmal von Regelventilen berücksichtigen. Modulierende Regelventile verfügen über eine inhärente Betriebseigenschaft, die als „Bereichsfähigkeitsfaktor“ bezeichnet wird. Der Bereichsfähigkeitsfaktor eines Regelventils ist das Verhältnis des maximalen Durchflusses zum minimal regelbaren Durchfluss. Diese Eigenschaft wird unter Laborbedingungen gemessen, wobei eine konstante Differenz nur auf das Ventil angewendet wird. Ein Reichweitefähigkeitsfaktor von 10:1 zeigt an, dass die Ventil alleinkann einen Mindestdurchfluss von 10 % regeln.

Die eingebaute Fähigkeit desselben Ventils, niedrige Durchflussmengen zu regeln, ist das „Turn-Down-Verhältnis“. Im realen System bleibt der Druck über dem Ventil nicht konstant. Normalerweise steigt der Differenzdruck über dem Ventil an, wenn das Ventil schließt. Das Verhältnis des Differenzdruckabfalls, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, bis zu dem Zeitpunkt, an dem es fast geschlossen ist, wird als „Autorität“ bezeichnet. Wenn der Druck gleich bleiben würde, wäre es die AutoritätP./P. = 1. However, if the pressure quadrupled the authority would be ¼ = 0.25. The valve turn down ratio is calculated by multiplying the inherent range ability factor times the square root of the valve authority. Hence, a valve that has decent range ability (say 20:1) but poor authority (say 0.2) will not have good capability to control down to low flows (range ability 20•√0.2 = 9:1), and may only be able to provide “‘on-off” control over a good part of its flow range.

Many globe style HVAC control valves do not have high range ability factors; a major manufacturer lists values from 6.5:1 to 25:1 for their range of globe valves from ½ inch to 6 inch. Most characterized ball control valves, however, have very high range ability factor (usually > 150:1).