Entre os inúmeros equipamentos que estão envolvidos no funcionamento dos sistemas de piso radiante, encontra-se um pequeno dispositivo que desempenha um papel importante no controlo e regulação do sistema de aquecimento. Trata-se de um servoconversor, um dispositivo eletromecânico, sem o qual não é possível o controle automático de temperatura para um piso de água quente.
O dispositivo é baseado em uma reação eletrotérmica a uma mudança na temperatura de aquecimento do refrigerante no tubo de alimentação principal e a subsequente ação mecânica, que no complexo proporciona a abertura ou fechamento do fluxo de água quente para os circuitos de aquecimento. Servos ou servomotores, oficialmente na linguagem dos profissionais, o dispositivo é chamado de servo acionamento eletrotérmico, hoje estão presentes em quase todos os sistemas de aquecimento autônomo. Os novos edifícios residenciais suburbanos, chalés e chalés de verão equipados com piso aquecido têm piso aquecido, que é controlado por servoacionamentos. É o servoconversor instalado para o piso aquecido no coletor que realiza a tarefa de ajustar o fluxo do refrigerante no sistema de aquecimento do piso aquecido.
Tipos existentes de servo drives hoje
Entre os reguladores existentes hoje, que se espalharam no dia a dia, encontram-se os seguintes servos. Todos os dispositivos podem ser divididos em vários tipos. Cada variedade tem um princípio de ação e funcionalidade diferente. Pelo tipo de construção, os dispositivos são de dois tipos:
- fechado;
- abrir.
Pelos nomes você pode julgar o princípio da ação. Os servos fechados são caracterizados por uma posição aberta quando não há fonte de alimentação. O sinal de entrada ativa a parte mecânica, bloqueando o acesso de água ao sistema. Para dispositivos de visualização aberta, o princípio de operação é inverso. No estado normal, o servo é fechado, somente com a chegada de um sinal, a parte mecânica é acionada, abrindo o fluxo de água para a tubulação. Cabe a você decidir qual tipo é mais adequado para uso doméstico, avaliando as capacidades do seu próprio sistema de aquecimento e as condições climáticas fora da janela. Os servos normalmente abertos são usados com mais frequência em nosso país.
Em uma nota: se o dispositivo falhar, o refrigerante na tubulação continua a circular, deixando o piso aquecido por um certo tempo. Esta característica é especialmente relevante para casas de campo localizadas em zonas de clima frio.
De acordo com o método de alimentação, os servomotores são divididos em dispositivos que são alimentados por uma corrente constante de 24 V e dispositivos que são conectados a uma fonte de alimentação convencional de 220 Vca. Os servoconversores com alimentação de 24 V são equipados com inversores.
Freqüentemente, os consumidores usam outro tipo de dispositivo bastante raro. Estamos a falar de dispositivos que são colocados na posição normal, dependendo dos requisitos tecnológicos do sistema de aquecimento. Esses servos são chamados de servos de uso geral e podem alterar a funcionalidade de normalmente aberto para normalmente fechado e vice-versa.
Todos os três tipos de servomotores podem ser conectados ao manifold. A única condição é o ajuste correto, equilíbrio e condições de funcionamento do sistema de aquecimento.
Critérios para escolher o tipo de servo
Nesta seção, tentaremos responder à pergunta. Qual é a base para a escolha de dispositivos de um tipo ou outro.
Se decidir equipar o seu sistema de aquecimento "piso de água quente" com servoacionamentos, leve em consideração os parâmetros de funcionamento do seu aquecimento.Em que posição a válvula deve estar na maior parte do tempo. Em uma situação em que, para você, um piso quente é a principal opção para aquecer ambientes residenciais, quando o refrigerante quente entra constantemente na tubulação, conte com um servomotor normalmente aberto. Este tipo é ideal para uma longa estação de aquecimento.
Em uma nota: em caso de interrupção do fornecimento de energia elétrica, a falha do aparelho não impedirá a circulação de água quente nos circuitos de aquecimento de água. O piso quente continuará a ser abastecido com um refrigerante com água preparada.
Para regiões com climas quentes, um servomotor normal fechado é adequado. Se não tem medo de descongelar o circuito de aquecimento e liga periodicamente o aquecimento do chão, este dispositivo irá cumprir perfeitamente as suas funções.
Importante! O servo acionamento para piso radiante com regulagem suave possui regulador de tipo eletrônico. Esses dispositivos respondem com mais precisão às mudanças na temperatura do fluxo do refrigerante, movendo suavemente a haste para a posição necessária. Servomotores infinitamente variáveis são projetados para piso radiante, no qual muitas vezes é necessário dosar o volume do fluxo de entrada.
Na maioria dos casos, esses dispositivos não são usados em sistemas de aquecimento doméstico com piso radiante. Portanto, ao comprar, preste atenção se a instalação de um regulador eletrônico é necessária ou não para o dispositivo. Se as instruções dizem que tal equipamento é necessário, então você está lidando com um servoconversor eletrônico. Digamos imediatamente que seja impraticável e não lucrativo usar tal dispositivo em casa.
Não deixe de ler: como fazer fundo de água de uma caldeira a gás?
Regras de seleção
A principal coisa a se prestar atenção ao escolher um servo motor é o seu tipo e a compatibilidade do dispositivo com o termostato. A melhor opção é um dispositivo universal que lida bem com o trabalho de um servo aberto e fechado.
A vantagem de um dispositivo universal é que, se necessário, um especialista pode substituir um servoconversor fechado por um piso quente por um aberto e vice-versa. E não haverá dificuldades durante a instalação.
A qualidade do aparelho também é um ponto importante. Os especialistas aconselham não comprar servoacionamentos em pontos de venda que não possuam certificados especiais. Todos os dispositivos devem ser acompanhados de determinados documentos que garantam a qualidade. É melhor escolher fabricantes populares que conquistaram a confiança dos usuários.
O dispositivo e o princípio de operação dos servomotores
O principal elemento de trabalho do servo é o fole. Aqueles. mesma peça da válvula de 3 vias. O cilindro selado de tamanho pequeno com corpo elástico é preenchido com uma substância que é sensível à temperatura. Dependendo se a temperatura aumenta ou diminui, o volume da substância muda de acordo. Figura - o diagrama demonstra claramente a estrutura do servo motor, onde o fole ocupa o lugar principal.
O fole está em contato próximo com o elemento de aquecimento elétrico. Recebendo um sinal do termostato, o elemento de aquecimento é ligado da rede e ligado na operação. Dentro do fole, a substância se aquece e se expande. Assim, o cilindro aumentado passa a pressionar a haste, mudando sua posição e bloqueando o caminho do fluxo do refrigerante. Avaliando o trabalho do servo, podemos concluir que o dispositivo não está equipado com nenhum motor, não há engrenagens e links de transmissão nele. A relação normal de trabalho é "calor e eletricidade". Daí o nome comum para dispositivos, controladores termoelétricos.
Para que a válvula abra novamente, todo o processo é repetido apenas na direção oposta. A falta de energia fará com que o elemento de aquecimento pare de funcionar.Consequentemente, a substância dentro do cilindro esfria, diminuindo de volume. A pressão na haste diminui, ela sobe, agindo sobre a válvula, e, portanto, abre-se o acesso de água quente ao sistema.
Em uma nota: a substância colocada dentro do cilindro é o tolueno, que possui altas características termodinâmicas. Um fio de nicromo atua como um elemento de aquecimento elétrico.
Tendo se familiarizado com o princípio de funcionamento do dispositivo, é importante lembrar que é necessário um certo tempo para a ação mecânica da válvula. Apesar do fato de que quando um sinal do termostato é recebido, o elemento de aquecimento começa a aquecer a substância dentro do cilindro. O tempo necessário para mudanças no estado físico do fluido é de 2-3 minutos, portanto a válvula não é ativada imediatamente.
Para referência: ao escolher um modelo de servoconversor, preste atenção aos parâmetros do elemento de aquecimento e ao tempo de aquecimento do líquido indicados no passaporte do dispositivo.
Ao contrário do aquecimento, o resfriamento por líquido é mais lento. O processo inverso, ou seja, não demorará 2 a 3 minutos para fechar a válvula, mas 10 a 15 minutos. Em caso de superaquecimento, cada servomotor deve desligar automaticamente. Para isso, um mecanismo de desligamento de emergência é fornecido no projeto.
Por exemplo: os servo drives usados no trabalho do grupo coletor não são todos equipados com cilindros e cilindros com uma substância. Existem modelos em que os termoelementos desempenham esse papel, assemelhando-se a uma mola ou a uma placa, que são aquecidos sob a ação do mesmo elemento de aquecimento. Expandindo-se, essas peças atuam, novamente, na haste, acabando por colocar a válvula em condição de funcionamento. Você pode determinar em que posição a válvula está localizada alterando a aparência do servo. O elemento pull-out sinaliza o funcionamento do dispositivo. Se isso não acontecer, o seu aparelho não está conectado corretamente ou o sistema de aquecimento está funcionando de forma intermitente.
Para referência: um servo motor quente ao toque significa que, neste caso, o dispositivo está fechado e desligado. Se o aparelho estiver frio ao toque, portanto, a válvula está aberta, o refrigerante circula normalmente pelos circuitos de água do piso aquecido.
Neste artigo, vou mostrar como entender o funcionamento de válvulas de 3 vias e servos (atuadores elétricos).
O que é uma válvula?
Válvula
É um mecanismo que serve para passar ou não um líquido ou gás de um espaço para outro. Além disso, a válvula pode ser aberta ou fechada em uma determinada porcentagem. Ou seja, as válvulas podem servir para regular a passagem de líquidos ou gases. O movimento de líquido ou gás é realizado pela diferença de pressão entre as laterais da válvula.
Existem dois tipos mais comuns de válvulas em um sistema de aquecimento:
Tipo de sela (sela)
- possui uma bucha e um corpo volumétrico próprio, que bloqueia a passagem.
Tipo de bola (ou rotativo)
- possui um corpo que, devido ao seu giro, leva à abertura ou ao fechamento da passagem.
As válvulas de esfera têm a maior capacidade de fluxo em relação à válvula do tipo de sede. Ou seja, nas válvulas de esfera, obtém-se menor resistência hidráulica.
As válvulas são:
Válvulas de duas vias
- ter duas conexões em lados opostos da válvula. Por exemplo, eles servem para passar um líquido ou gás em um circuito. Ou seja, fecham ou abrem um ramal do sistema de abastecimento de água ou aquecimento.
Válvulas de três vias
- Eles têm três conexões. Serve principalmente para misturar ou separar fluxos de líquidos ou gases. O trabalho principal da válvula de três vias é necessário para obter uma determinada temperatura ou para redirecionar fluxos. Em sistemas de aquecimento, o controle de temperatura é necessário para regular o clima interno.O redirecionamento dos fluxos normalmente serve para redirecionar o meio de aquecimento aquecido do sistema de aquecimento para a caldeira de aquecimento indireto. Existem muitas outras tarefas também ...
Válvulas de quatro vias
- Eles têm quatro conexões. Faça o mesmo trabalho que as válvulas de 3 vias. Mas pode haver outras tarefas também.
Comunicação entre servos e válvulas
Em um sistema de aquecimento, existem várias formas de interconexão entre as válvulas e os elementos de controle da válvula (servo e termomecânica):
1. Misturador termostático
- geralmente chamado de mecanismo que possui uma válvula e um dispositivo que altera a posição da válvula no modo automático. Varia dependendo da temperatura do líquido ou gás. Esse dispositivo possui um mecanismo que, sob a influência da temperatura, altera a força elástica e, por isso, a válvula se move. Esta válvula não requer eletricidade, dependendo do atuador. A temperatura é ajustada girando o botão. Normalmente, algumas válvulas são projetadas para uma pequena faixa de temperatura. Até 60 graus no máximo. Pode haver exceções de outros fabricantes.
2. Maneiras de usar elementos individuais sem recorrer a servos. Por exemplo, uma válvula termostática com cabeça térmica. Existem cabeças térmicas que possuem um sensor remoto.
3. Válvulas e servos são elementos separados. O servo é conectado à válvula e ajusta a válvula.
O que é um servo drive?
Servo
É um dispositivo que realiza o trabalho de movimentação da válvula. A válvula, por sua vez, passa ou não passa líquido ou gás. Ou passa em certa quantidade, dependendo da pressão, posição da válvula e resistência hidráulica.
Que tipo de servos existem?
Existem também drives térmicos, também chamados de servo drives.
Leia mais: Servo acionamento coletor. Escolha e regras de conexão.
Mas neste artigo iremos analisar apenas acionamentos elétricos (servos)
Os acionamentos elétricos vêm em duas direções:
Um pacote completo (kit) é quando um conjunto completo de funções já está embutido no dispositivo. Por exemplo, o kit já possui um controlador de temperatura, um sensor térmico elétrico. É possível ajustá-lo imediatamente à temperatura desejada. Configurando o tempo de teste para o movimento da válvula. Ele é conectado diretamente ao AC 220 Volt com uma frequência de 50 Hertz. Padrão para a Rússia. É possível ajustá-lo em diferentes direções do movimento da válvula de esfera. É possível ajustá-lo para girar 90 ou 180 graus. Qualquer valor pode ser definido, até 49 graus ou 125 graus. E isso é feito dentro de uma caixa preta. Procure detalhes nas instruções.
ESBE 99K2 faz esse servo drive com mais detalhes: Válvula de três vias com servo ESBE
Isso eu disse a você uma das opções. Claro, existem uma dúzia de outras opções ... Os servos também diferem na velocidade de fechamento e abertura de válvulas. Este exemplo é usado para ajustar continuamente a válvula para misturar fluxos de diferentes temperaturas a fim de obter uma temperatura de controle.
Esta opção serve para redirecionar os fluxos de refrigerante.
Leia mais sobre isso: Válvula de três vias para redirecionar o fluxo do meio de aquecimento
Esta opção é usada para redirecionar o fluxo do meio de aquecimento da caldeira para a direção do aquecimento do radiador ou para o aquecimento da caldeira de aquecimento indireto. O servo especificado precisa de um sinal de 220 volts. Além disso, existem três contatos. Um é comum e os outros dois são para redirecionamento de tráfego. A opção mais fácil quando você precisa redirecionar os fluxos no sistema de aquecimento sob demanda do termostato de uma caldeira de aquecimento indireto.
Os servos são do tipo de movimento para válvula de sela ou tipo válvula de esfera (rotativa).
Se você for selecionar um servo para uma válvula, certifique-se de verificar o tipo de movimento do servo. Além disso, o tipo com sede do servo nem sempre é o mesmo para todos os tipos de válvulas com sede. Com as válvulas de esfera rotativas, parece haver um padrão universal, mas com as válvulas de globo, nem tudo é tão simples. Não existe um padrão.
Acionamento elétrico como um elo separado na automação.
Considere o servo drive analógico da Valtec art. VT.M106.R.024
Tal servo requer uma alimentação constante de 24 volts e um sinal de controle de 0 a 10 volts.
Ou seja, se a tensão for 0 Volts, o mecanismo de oscilação está na posição de 0 graus. Se for 5 volts, então 45 graus. Se for 10 volts, então 90 graus.
Tal servoacionamento é fornecido com um sinal de um controlador especial, que tem a função de fornecer um sinal de 0 a 10 volts. Dependendo da temperatura e da configuração de temperatura do controlador, o controlador fornece uma tensão diferente de 0 a 10 volts. Há uma configuração de rotação: horária e anti-horária. Obviamente, para encontrar informações mais detalhadas sobre os sinais e o diagrama de fiação, peça ao fabricante um passaporte com um diagrama detalhado de controle de sinais.
Vou repetir ... O que está indicado neste artigo, nem todos os sinais são descritos. Existem muitos outros sinais ...
O que é um controlador?
Controlador
- este dispositivo é projetado para controlar sinais para várias tarefas lógicas. O controlador é o cérebro de um sistema automático. Ele determina, dependendo do programa, quais sinais precisam ser dados neste ou naquele momento.
Existem vários controladores que realizam diferentes tarefas.
Para um sistema de aquecimento, as seguintes tarefas são geralmente realizadas:
A tarefa mais comum é obter a temperatura definida do refrigerante.
Dependendo da temperatura, receba um sinal (por exemplo, desligue a caldeira ou bomba). O controlador pode conter um relé de contato. Ou seja, contato seco. Com este relé de contato, os sinais podem ser definidos para receber qualquer tensão. Por exemplo, 220 volts para ligar ou desligar uma bomba ou enviar um sinal a um servo para redirecionar os fluxos.
Você também pode usar o controlador para desligar a caldeira em casos de temperaturas críticas. O sinal do controlador é enviado para alimentar os potentes contatores, que por sua vez alimentam as potentes caldeiras elétricas.
O controlador da série TPM mais barato
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A lógica do trabalho é muito extensa ... No futuro também pretendo escrever e desenvolver material útil sobre sistemas de automação para sistemas de aquecimento e abastecimento de água. Grave seus e-mails para receber notificações sobre novos artigos.
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Antes de instalar o servo, decida com qual tipo de termostato o dispositivo terá que interagir. Nos casos em que o termostato controla a operação de um circuito de água, ambos os dispositivos são conectados diretamente com fios. Quando se trata de usar um termostato multi-zona, um dispositivo que atende a várias tubulações ao mesmo tempo, os servo motores são conectados da seguinte maneira.
Para conectar corretamente todos os fios e terminais, um interruptor de aquecimento de piso é usado. As funções deste dispositivo incluem a conexão e conexão de dispositivos para vários fins em um único circuito. Além da distribuição e função de conexão, a chave também desempenha a função de um fusível. Em situações onde todas as válvulas de corte dos circuitos de água estão fechadas, o interruptor corta a energia para a bomba de circulação.
A opção é muito conveniente quando os pisos aquecidos são alimentados por uma caldeira a gás autônoma automatizada. A figura mostra como termostatos e servo drives são conectados a um único sistema de controle.
Como escolher um servoconversor para um piso quente?
Do ponto de vista de um usuário comum, o principal parâmetro de seleção será a faixa de temperatura suportada pelo dispositivo. Mesmo os modelos econômicos operam na faixa de 0 a 60 ºС, que é o valor ideal para garantir um microclima confortável. Você também deve retornar à questão de como conectar um piso aquecido ao sistema de aquecimento para que funcione corretamente no futuro. A qualidade da conexão depende de quão corretamente o adaptador foi escolhido. Além disso, a seção transversal do fio que alimenta o sistema coletor também é levada em consideração.
Local de montagem do servo, válvula termostática a ser montada no manifold.
Importante! Quando o sistema de aquecimento está em funcionamento, o piso radiante de uma caldeira de combustível sólido, com função de interruptor como desligar a bomba, significa parar o próprio dispositivo de aquecimento. A instalação de uma válvula de derivação e uma válvula de derivação impedirá que você pare a bomba e opere o aquecedor em marcha lenta.
Resumindo
A utilização de servoacionamentos permite alcançar alta flexibilidade na regulação do sistema de aquecimento. Ao mesmo tempo, o custo desse dispositivo é baixo e a facilidade de instalação só aumenta sua popularidade. Esse sistema de aquecimento permitirá que você responda de forma adequada e rápida à menor mudança de temperatura na casa (consulte também o artigo “Instalação de aquecimento: dicas para escolher componentes do sistema autônomo”).
O vídeo mostra um exemplo de instalação de um servoconversor em um coletor de aquecimento.
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descobertas
Deve-se notar que, graças ao advento de dispositivos e dispositivos modernos, o controle e ajuste do aquecimento por piso radiante se tornou um processo comum e simples. O projeto de muitos dispositivos usados para a operação de circuitos de aquecimento não é particularmente complicado. O princípio de operação de muitos componentes e conjuntos também é claro. Isso pode ser dito com certeza sobre os servos também. A maioria dos dispositivos é confiável, prática e fácil de usar. Graças aos servomotores, tornou-se possível automatizar totalmente o sistema de controlo do piso radiante, de forma a tornar as condições de utilização dos equipamentos de aquecimento simples e compreensíveis.
Escolhendo uma opção mais simples, você pode conviver com a instalação de válvulas de controle convencionais. Reguladores automáticos, sensores de temperatura e servoacionamentos, uma categoria de dispositivos que trabalham para seu conforto e segurança.A instalação de dispositivos adicionais, como um interruptor e uma válvula de desvio, tornará seu sistema de aquecimento o mais eficiente e seguro possível.
Conexão servo
A instalação de um servo é mais fácil do que instalar um piso aquecido a água como tal. Normalmente, esses dispositivos são montados em qualquer posição que seja aceitável e conveniente do ponto de vista da operação. Antes da instalação, é importante certificar-se de que a rosca de ajuste corresponda ao padrão específico do produto - isso deve ser levado em consideração se o acessório foi adquirido separadamente. Agora você pode ir diretamente para a questão de como conectar um piso aquecido ao sistema de aquecimento e, com ele, ao servo. O aquecimento por piso radiante é introduzido na infra-estrutura geral de aquecimento através do sistema colector acima mencionado, que também inclui o regulador. O adaptador de acionamento deve ser aparafusado na válvula e, em seguida, o próprio regulador deve ser colocado nele para que as travas correspondentes sejam acionadas.
