Válvula de seguridad en el sistema de calefacción: tipos, finalidad, esquemas e instalación.
Debido a un funcionamiento inadecuado, cambios de temperatura y aumentos repentinos de presión, pueden producirse fallas en el funcionamiento de los sistemas de calefacción autónomos.Las consecuencias negativas en tales situaciones son críticas: desde la avería de componentes individuales hasta la destrucción de edificios y una grave amenaza a la vida.
Una válvula de seguridad en el sistema de calefacción ayudará a eliminar riesgos peligrosos. ¿Qué es y cuál es su principio de funcionamiento? Consideraremos estas preguntas en nuestro artículo. También analizaremos los tipos de dichas válvulas e indicaremos las principales diferencias entre ellas, consideraremos las reglas de instalación en el sistema de calefacción y brindaremos recomendaciones para seleccionar y configurar válvulas de seguridad.
El contenido del artículo:
¿Para qué sirve una válvula de seguridad?
Los sistemas de calefacción están llenos de agua cuya temperatura es de aproximadamente 15 grados. Al circular en un circuito cerrado, el refrigerante se calienta y aumenta significativamente de volumen. En este momento, la presión ejercida sobre la superficie interior de las tuberías y los dispositivos instalados en el sistema aumenta significativamente.
Superar el límite permitido, en la mayoría de los casos más de 3,5 bar, provoca:
- fugas en las uniones de partes de tuberías;
- daño o rotura de elementos de conexión y tuberías de polímeros;
- explosión del tanque de la caldera;
- cortocircuito de equipos eléctricos en la sala de calderas.
El mayor riesgo de situaciones de emergencia es típico de las calderas de combustible sólido, en las que es difícil regular la potencia de transferencia de calor.
El rendimiento de los equipos eléctricos y de gas se ajusta rápidamente desde los valores iniciales hasta los valores máximos y viceversa. A menudo contienen seguridad automática, que apaga los elementos operativos cuando la temperatura aumenta excesivamente.
La intensidad de la combustión de madera, carbón y otros tipos de combustible en una caldera de combustible sólido se regula abriendo/cerrando la compuerta. En este caso, la fuerza de transferencia de calor no cambia inmediatamente, sino gradualmente. Debido a la inercia del generador de calor, el líquido refrigerante puede sobrecalentarse mucho.
Cuando la leña en la cámara se calienta bien, llevando el agua de la red a los niveles de temperatura requeridos, el suministro de aire se bloquea y la llama activa comienza a apagarse.
Sin embargo, en un estado caliente, la cámara de combustión continúa liberando el calor acumulado. Al alcanzar los 90-95 grados, el refrigerante hierve y provoca una inevitable e intensa vaporización. Como resultado, se provoca un fuerte aumento de la presión.
Es en tales circunstancias cuando entra en funcionamiento la válvula de seguridad. Cuando se alcanza el parámetro de presión límite, abre la compuerta, despejando la salida al vapor formado. Una vez que los valores se han estabilizado, la válvula se cierra automáticamente y vuelve a entrar en modo de suspensión.
Su instalación es obligatoria no solo para calderas de combustible sólido, sino también para calderas de vapor, así como para estufas equipadas con circuito de agua. Muchas modificaciones de equipos de calefacción están equipadas con estos dispositivos en la etapa de producción. A menudo esta válvula es uno de los elementos. grupos de seguridad. Normalmente, el dispositivo se integra directamente en el intercambiador de calor o se instala en una tubería cerca de la caldera.
Tipos de dispositivos y principio de funcionamiento.
El diseño de la válvula de purga incluye dos componentes obligatorios: una pieza de cierre que consta de un asiento y una válvula y un regulador de fuerza. Existen varios tipos de equipos que tienen sus propias características. Se clasifican según ciertos criterios.
Clasificación #1 - por mecanismo de sujeción
En los sistemas de calefacción de casas privadas, apartamentos e instalaciones industriales de baja potencia, se da preferencia al tipo de producto de resorte.
El dispositivo tiene una estructura simple y confiable, dimensiones compactas, la posibilidad de combinarse con otros elementos de la unidad de seguridad y un precio asequible. La fuerza de compresión del mecanismo de resorte depende del parámetro de presión al que opera la válvula. El rango de sintonización se ve afectado por la elasticidad del propio resorte.
El principio de funcionamiento de los fusibles de resorte es el siguiente:
- la válvula del dispositivo se ve afectada por el flujo de agua;
- el movimiento del refrigerante está limitado por la fuerza del resorte;
- la presión crítica excede la fuerza de compresión, levantando la varilla del carrete hacia arriba;
- el líquido se envía al tubo de salida;
- se estabiliza el volumen interno de agua;
- el resorte cierra el cerrojo devolviéndolo a su posición original.
El cuerpo del dispositivo elástico está fabricado de latón de alta calidad y resistencia mediante tecnologías y técnicas de estampado en caliente. El acero se utiliza en la producción de resortes.La membrana, las juntas y el mango están fabricados de polímeros.
Algunas marcas producen equipos con la configuración de fábrica ya instalada. La gama también incluye modelos que se pueden ajustar en el lugar de instalación durante la puesta en marcha.
Los fusibles de palanca no están tan extendidos. Rara vez se instalan en sistemas autónomos privados con caldera. La operación se concentra en el sector industrial en grandes instalaciones de producción, donde el diámetro de las tuberías es de al menos 200 mm.
La fuerza sobre la varilla en tales mecanismos no la proporciona un resorte, sino un peso colgado de la palanca. Se mueve a lo largo de la palanca, ajustando la fuerza con la que se presionará la varilla contra el asiento.
La válvula de carga de palanca se abre cuando la presión del medio desde el fondo del carrete excede la que proviene de la palanca. Después de esto, el agua sale a través de un orificio de descarga especial.
La presión de accionamiento, así como el rango de ajustes, están determinados por la longitud de la palanca y el peso de la carga. Los fusibles de palanca no son inferiores a los dispositivos de resorte en términos de confiabilidad, pero son más caros. Los dispositivos se instalan en piezas de conexión bridadas de tuberías con un diámetro nominal de 50 o más.
Clasificación #2 - según la altura de elevación de la persiana
En las válvulas de seguridad de baja elevación, el obturador no se eleva más de 0,05 del diámetro del asiento. El mecanismo de apertura en dichos equipos es proporcional.
Se caracteriza por un bajo rendimiento y el diseño más primitivo. Los equipos de baja elevación se utilizan en recipientes con medios líquidos.
Los dispositivos de elevación total tienen una elevación de persiana más alta. Esto significa que su capacidad de rendimiento es mucho mejor que la de la versión anterior, por lo que pueden descargar mayores volúmenes de exceso de refrigerante.
Clasificación n.º 3: por velocidad de respuesta
La tapa de obturación de las válvulas proporcionales de seguridad se abre gradualmente. Normalmente, la cantidad de apertura es proporcional al aumento de la presión ejercida sobre la superficie interior. Simultáneamente con el aumento del mecanismo, los volúmenes de refrigerante descargado aumentan gradualmente.
El diseño de los dispositivos no limita la posibilidad de su uso en un medio compresible, pero aún predominan en sistemas con agua y otros líquidos.
Una característica de las válvulas de dos posiciones es el funcionamiento instantáneo con apertura total después de alcanzar los límites de presión en el sistema a los que se abre la válvula de seguridad.
Los expertos recomiendan utilizar estos dispositivos en entornos comprimidos. Sus principales desventajas incluyen la presencia de auto-oscilaciones características de la contraventana.
Al instalar una válvula de dos posiciones en un sistema de calefacción con refrigerante líquido, se debe tener en cuenta que si se abre repentinamente la válvula, se descargará una gran cantidad de agua.
Esto hará que la presión baje demasiado rápido. La válvula se cerrará instantáneamente, lo que implicará golpe de ariete. Los dispositivos proporcionales no causan tales riesgos.
Características de las válvulas de seguridad de tres vías.
También deberíamos hablar de un dispositivo que no es tan conocido por los consumidores: una válvula de tres vías con interruptor manual o eléctrico. Se utiliza en sistemas de calefacción con circuitos de baja temperatura.
El diseño del fusible está equipado con tres orificios, uno de los cuales es de entrada y dos de salida. El flujo del medio está controlado por un amortiguador realizado en forma de bola o varilla. El fluido en movimiento se redistribuye mediante rotaciones.
Imaginemos una situación: la casa tiene un sistema de calefacción con un sistema de radiadores convencionales y calefacción por suelo radiante. Los requisitos técnicos para el funcionamiento de la segunda opción prevén temperaturas del refrigerante no demasiado altas.
La caldera calienta agua a la misma temperatura para todos los sistemas. En tales condiciones, se necesita un dispositivo redistribuidor, cuyas tareas se realicen perfectamente mediante una válvula de tres vías.
Es responsable de las siguientes funciones:
- delimitación de áreas;
- distribución de la densidad de flujo por zonas;
- facilitando la mezcla de refrigerante de las ramas principales de suministro/retorno para enviar agua más fría a la tubería de calefacción por suelo radiante que a los radiadores.
Para no controlar constantemente la temperatura del medio, debe prestar atención a los modelos de válvulas equipados con un servoaccionamiento.
Este dispositivo funciona desde un sensor instalado en el circuito de baja temperatura. Cuando la temperatura cambia, se activa un mecanismo de cierre que abre o cierra el suministro de líquido desde la línea de retorno.
Hablamos con más detalle sobre los tipos de válvula de tres vías para calefacción y los criterios para su selección. en el próximo artículo.
Consejos para elegir el modelo óptimo.
Antes de elegir un equipo de seguridad específico, es necesario familiarizarse detalladamente con las características técnicas de la instalación de la caldera.
No dejes de estudiar las instrucciones del fabricante, que indican todos los valores límite.
Varios criterios juegan un papel decisivo a la hora de elegir un dispositivo de calefacción:
- Rendimiento de la caldera.
- La presión media máxima permitida para la potencia térmica de los equipos de calefacción.
- Diámetro de la válvula de seguridad.
Debes comprobar que el regulador de presión del dispositivo tenga un rango que incluya los parámetros de una caldera en particular. La presión de respuesta debe ser entre un 25 y un 30 % mayor que la presión de funcionamiento requerida para el funcionamiento estable del sistema.
El diámetro de la válvula de seguridad no puede ser menor que el conector del tubo de entrada. De lo contrario, la resistencia hidráulica constante no permitirá que el fusible realice plenamente sus tareas inmediatas.
El material óptimo para fabricar equipos es el latón. Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica, lo que evita la destrucción de la carcasa por exposición a fuertes presiones.
La unidad de control está fabricada con materiales plásticos resistentes al calor que mantienen la rigidez requerida incluso en contacto con líquido hirviendo.
Reglas de instalación y configuración.
Cuando planee instalar usted mismo una válvula de seguridad para calefacción, debe preparar un conjunto de herramientas con anticipación. El trabajo no se puede realizar sin llaves ajustables y llaves inglesas, un destornillador Phillips, alicates, una cinta métrica y sellador de silicona.
Antes de comenzar, debe determinar una ubicación adecuada para la instalación. Se recomienda instalar la válvula de seguridad en la tubería de suministro cerca del tubo de salida de la caldera. La distancia óptima entre elementos es de 200-300 mm.
En la documentación reglamentaria que viene con cada dispositivo se suele describir paso a paso el proceso de instalación.
Algunas reglas clave de instalación son las mismas para todos los tipos de válvulas:
- si el fusible no está montado como parte de un grupo de seguridad, se coloca un manómetro al lado;
- en válvulas de resorte, el eje del resorte debe tener una posición estrictamente vertical y estar ubicado debajo del cuerpo del dispositivo;
- en equipos de carga de palanca, la palanca se coloca horizontalmente;
- No se permite la instalación en el tramo de tubería entre el equipo de calefacción y el fusible. revisar válvulas, grifos, válvulas, bomba de circulación;
- para evitar daños al cuerpo al girar la válvula, es necesario seleccionar la llave del lado donde se realiza el atornillado;
- la tubería de drenaje, que descarga el refrigerante a la red de alcantarillado o tubería de retorno, está conectada a la tubería de salida de la válvula;
- la tubería de salida no está conectada directamente a la alcantarilla, sino mediante la inclusión de un embudo o pozo;
- en sistemas donde la circulación de fluidos se produce a través patrón natural, la válvula de seguridad se coloca en el punto más alto.
El diámetro nominal del dispositivo se selecciona según métodos desarrollados y aprobados por Gostekhnadzor. Para resolver este problema, es más prudente buscar ayuda de profesionales.
Si esto no es posible, puedes intentar utilizar programas de cálculo online especializados.
El ajuste de la válvula se ve afectado por el tipo de estructura de sujeción. Los dispositivos de resorte tienen una tapa. La precompresión del resorte se regula girándolo. La precisión de ajuste de estos productos es alta: +/- 0,2 atm.
En los dispositivos de palanca, los ajustes se realizan aumentando la masa o moviendo la carga.
Después de 7-8 operaciones en el dispositivo de emergencia instalado, el resorte y la placa se desgastan, como resultado de lo cual se puede romper la estanqueidad. En este caso, es recomendable sustituir la válvula por una nueva.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Cómo funciona una válvula de seguridad y en qué consiste:
Válvula de emergencia como parte de un grupo de seguridad:
Más información sobre cómo elegir e instalar la válvula de seguridad óptima:
Una válvula de seguridad es un equipo sencillo y confiable que protegerá su hogar de emergencias imprevistas que ocurren en los sistemas de calefacción. Para hacer esto, basta con elegir un dispositivo de alta calidad con los parámetros adecuados y luego realizar su configuración e instalación adecuadas.
¿Está eligiendo la válvula de seguridad adecuada para su sistema de calefacción? ¿Quizás todavía tenga preguntas cuyas respuestas no encontró en el material presentado anteriormente? Pregunta a nuestros expertos dejando un comentario debajo del artículo.
¿O tal vez desee complementar el material con datos interesantes y recomendaciones útiles? ¿O compartir su experiencia al instalar usted mismo la válvula en el sistema? Escriba su opinión sobre la necesidad de un dispositivo de protección de este tipo y comparta consejos para elegir basándose en su experiencia personal.
Instalé calefacción en mi casa mediante una caldera eléctrica. Al montar el sistema, es importante prestar atención a la válvula de seguridad. El área de mi habitación con calefacción es pequeña, la pendiente está establecida de acuerdo con el estándar, por lo que configuré la presión en el sistema a 1,8 bar. Sin embargo, no descuidó la seguridad e instaló la válvula. Cuando la presión sube a 2,1 bar, libera aire automáticamente. No instalé más porque los radiadores son chinos y no se sabe cómo se comportarán. Al menos estoy seguro de que no habrá ningún avance en el sistema debido al exceso de presión.
El tema es útil para quienes gustan de instalar ciertos dispositivos y estructuras por su cuenta. Por ejemplo, al comprar un calentador de agua, en la mayoría de los casos no se incluye una válvula de seguridad en el paquete.Una persona realiza la instalación y conexión por su cuenta y, por desconocimiento, no agrega una válvula. En cualquier calentador, la protección garantizada contra el sobrecalentamiento puede no funcionar; como resultado, sin liberar la presión, se producirá un sobrecalentamiento o un golpe de ariete; entonces ni siquiera es necesario predecir el resultado.